磁性介孔TiO<sub>2</sub>/氧化石墨烯复合材料的制备及其对U(Ⅵ)的吸附

毕玉玺; 凌辉; 唐振平; 谢严兴

doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20181220.002

磁性介孔TiO₂/氧化石墨烯复合材料的制备及其对U(Ⅵ)的吸附

1.
南华大学污染控制与资源化技术湖南省重点实验室, 衡阳 421001;
2.
中核集团核工业北京地质研究院, 北京 100029

基金项目: 湖南省自然科学基金（2016JJ6125）；南华大学研究生科学基金（2018KYY114）；湖南省教育厅（15C1192）

详细信息

通讯作者:
唐振平,博士,研究员,研究方向为环境勘探与污染控制、环境管理,E-mail:1578988350@qq.com

计量
- 文章访问数: 809
- HTML全文浏览量: 64
- PDF下载量: 191
出版历程
- 收稿日期: 2018-09-19
- 刊出日期: 2019-09-14

Preparation of magnetic mesoporous TiO₂/graphene oxide composites and their adsorption for U(Ⅵ)

1.
Hunan Provincial Key Laboratory of Pollution Control and Resources Technology, University of South China, Hengyang 421001, China;
2.
CNNC, Beijing Research Institute of Uranium Geology, Beijing 100029, China

摘要

摘要: 以氧化石墨烯（GO）、纳米Fe₃O₄、钛酸四丁酯（TBOT）为原料，合成了磁性介孔TiO₂/GO（Fe₃O₄@TiO₂/GO）复合材料，用其处理浓度为10 mg·L^-1的含U（Ⅵ）废水。研究了Fe₃O₄@TiO₂/GO复合材料中GO含量、溶液初始pH值、Fe₃O₄@TiO₂/GO复合材料投加量、反应时间、U（Ⅵ）初始浓度及共存离子对U（Ⅵ）吸附的影响。结果表明：在pH值为6、GO质量分数为60wt%、Fe₃O₄@TiO₂/GO复合材料投加量为10 mg的条件下，Fe₃O₄@TiO₂/GO复合材料对U（Ⅵ）的吸附效果最佳，较同等条件下磁性介孔Fe₃O₄@TiO₂复合材料和GO的吸附量分别高了10.99 mg·g^-1和1.91 mg·g^-1。Fe₃O₄@TiO₂/GO复合材料对U（Ⅵ）的吸附180 min即达到平衡，准二级动力学模型和Freundlich吸附等温模型能很好地描述其吸附过程。解吸实验表明，经5次吸附-解吸后，U（Ⅵ）的吸附率仍高达90.86%，说明Fe₃O₄@TiO₂/GO复合材料具有较高的循环利用性能。
- 氧化石墨烯(GO) /
- 磁性介孔TiO₂ /
- U (Ⅵ) /
- 吸附 /
- 解吸 /
- 共存离子
Abstract: The magnetic mesoporous TiO₂/graphene oxide (Fe₃O₄@TiO₂/GO) composites were prepared by the synthesis of graphene oxide (GO), nano Fe₃O₄ and tetrabutyl titanate (TBOT), then the Fe₃O₄@TiO₂/GO composites were used to treat U(Ⅵ)-containing waste water at a concentration of 10 mg·L^-1. The effects of mass fraction of GO in Fe₃O₄@TiO₂/GO composites, initial pH of solution, the dosage of Fe₃O₄@TiO₂/GO composites, reaction time, initial uranium concentration and coexisting ions on U(Ⅵ) adsorption on Fe₃O₄@TiO₂/GO composites were investigated. The results show that the Fe₃O₄@TiO₂/GO composites has the best adsorption for U(Ⅵ) when the pH value is 6, the mass fraction of GO is 60wt% and the Fe₃O₄@TiO₂/GO composites dosage is 10 mg, under the same conditions, the adsorption capacity of U(Ⅵ) is 10.99 mg·g^-1 and 1.91 mg·g^-1 higher than that of Fe₃O₄@TiO₂ composites and GO, respectively. The adsorption results of the Fe₃O₄@TiO₂/GO composites are balanced at 180 min, and the pseudo-second-order kinetics model and the Freundlich adsorption isotherm model are good descriptions of the adsorption of the Fe₃O₄@TiO₂/GO composites for U(Ⅵ) process. The results of desorption experiments show that the adsorption efficiency of the Fe₃O₄@TiO₂/GO composites for U(Ⅵ) remains as high as 90.86% after 5 cycles of adsorption-desorption, indicating that the Fe₃O₄@TiO₂/GO composites have higher recycling performance.
- graphene oxide (GO) /
- magnetic mesoporous TiO₂ /
- U(Ⅵ) /
- adsorption /
- desorption /
- coexisting ions

HTML全文

参考文献(0)

施引文献(13)

期刊类型引用(9)

1.	许蒙，郭玉呈，林国强，李建保，陈拥军，骆丽杰. 硼氮共掺杂生物质炭的制备及吸附性能研究. 硅酸盐通报. 2023(06): 2242-2250 . 百度学术
2.	张阳. 磁性石墨烯复合材料的制备及应用研究进展. 化学试剂. 2023(12): 18-25 . 百度学术
3.	王挺，李波，张庆宇，郭晋轩，宋强，高于洋，赵峰. 石墨烯基复合材料的制备及对铀的吸附性能研究进展. 当代化工研究. 2022(09): 149-154 . 百度学术
4.	黄文涛，邓呈逊，吉宇尘，张典雅，俞志敏. 壳聚糖功能化磁性氧化石墨烯复合材料的制备及对甲基橙的吸附. 复合材料学报. 2021(04): 1262-1271 . 本站查看
5.	张宏伟，谢鸿，肖欣荣，方志强. 不同氧化程度氧化石墨烯/聚乙烯醇气凝胶对亚甲基蓝的吸附. 复合材料学报. 2021(09): 2788-2795 . 本站查看
6.	伍随意，李仕友，胡俊毅，贺俊钦，王国华，荣丽杉，金远远. 聚乙烯亚胺改性磁性酵母复合材料去除铀(Ⅵ)的性能. 复合材料学报. 2021(09): 3065-3075 . 本站查看
7.	王瑞佳，聂敬恒，樊源源，李楠，闫兴磊，商旭婷，张继国，潘清江，郭元茹. 微晶纤维素辅助制备C-TiO_2复合材料及其对Cd~(2+)的吸附性能. 复合材料学报. 2020(02): 415-421 . 本站查看
8.	陈泽文，周子晗，吴美仪，游奎，张晶，李秋霖. 埃洛石纳米管/聚间苯二胺复合材料去除Cr(Ⅵ)的性能. 复合材料学报. 2020(03): 493-503 . 本站查看
9.	唐振平，肖莎莎，谢严兴，毕玉玺，刘迎九，周帅. 磁性TiO_2/GO对二元体系中U（Ⅵ）的去除效能及机理. 工业水处理. 2020(12): 54-59 . 百度学术