石墨烯及其复合材料在重金属离子吸附方面的应用

重金属污染是目前最为严峻的环境污染问题之一,因此,寻找高效的纳米材料去除水中的重金属变的尤为重要。作为碳系家族的新成员,石墨烯已经成为万众瞩目的研究热点。由于具有超大的比表面积、较高的机械强度和稳定的化学性质等突出优势,石墨烯不仅在场效应晶体管、催化、药物输送等领域应用前景广阔,而且作为吸附材料在重金属离子处理方面的潜能也备受关注。综述了近年来有关石墨烯及其复合材料吸附水溶液中重金属离子的研究,系统介绍了石墨烯基材料对重金属离子的吸附效果、吸附机理、影响因素,及该材料的脱附再生性能。最后,对石墨烯及其复合材料研究过程中的挑战进行了评述,同时对它们在水处理过程中的应用前景做了深入探讨和展望。

溶液pH值对石墨烯及其复合材料吸附重金属离子的影响

重金属污染对人类赖以生存的环境带来诸多负面的影响,因此如何解决重金属污染是当前亟须解决的重要问题之一。自石墨烯问世以来,由于其优异物理化学性质引起了科学界广泛的关注,较大的比表面积和较高机械强度等特性都使石墨烯及其复合材料成为理想的吸附材料,特别是用于重金属离子的吸附。但石墨烯复合材料对水体中重金属离子吸附性能的受到很多因素有影响如反应时间、温度、体系pH值等,其中pH值是最重要的影响因素之一。以影响吸附的因素为背景,以pH值为切入点,较为详细地综述了pH值对石墨烯及其复合材料对重金属吸附的影响,并系统地分析和讨论了pH值对吸附影响的原因和机理。最后,对石墨烯及其复合材料应用于吸附水体重金属离子的前景进行展望。

养护温度与粉煤灰掺量对钙镁复合膨胀剂膨胀效能的影响

开展了养护温度(20℃、40℃、60℃)和粉煤灰掺量(10%、20%、30%)对掺钙镁复合膨胀剂(CM)砂浆膨胀效能的影响研究,并结合微观测试手段,分析了其影响机理。结果表明:CM对温度较为敏感,养护温度越高,CM水化速率越快,膨胀量增幅越大;20~60℃时,粉煤灰可显著抑制CM的膨胀,且粉煤灰掺量越大,对CM的抑制作用越明显;CM中CaO组分反应速率较快,其水化产物Ca(OH)2有效促进了MgO的水化。

Preparation of Functionalized Graphene Nano-platelets and Use for Adsorption of Pb2+ from Solution

Functionalized graphene nano-platelets(FGN) were obtained via treating graphene nanoplatelets(GN) with HNO3, and served as adsorbent for the removal of Pb2+from solutions. We investigated the FGN adsorption capacity for Pb2+at different initial concentrations, varying pH, contact time and temperature. The characterization results of scanning electron microscopy(SEM), thermal analysis(TG/DTG), Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR) and Brunauer-Emmett-Teller(BET) method indicated that FGN layers were thin and possess large specific area with oxygen-containing functional groups grafted onto their surface. Meanwhile, the determined equilibrium adsorption capacity of FGN for Pb2+was 57.765 mg/g and adsorption isotherms well confirmed to Langmuir isotherms models. The results reveals that the FGN has better effect of water treatment.

抗裂网格对混凝土平板抗裂性能的影响研究

为研究网格材质、厚度、网孔尺寸等对混凝土抗裂能力的影响规律,优选出适用于混凝土的抗裂网格参数。在室内条件下,采用平板抗裂试验,研究了短切纤维、玻璃纤维网格、玄武岩纤维网格、铁丝网格四种材质,以及1mm、2mm、3mm和5mm四种网格厚度,5cm×5cm、10cm×10cm和15cm×15cm三种网孔尺寸等参数对混凝土抗裂性能的影响。结果表明:短切纤维对混凝土的抗裂性能无提升作用;玄武岩纤维网格和玻璃纤维网格的混凝土抗裂性能大于铁丝网格;网格厚度越大,混凝土的抗裂能力越强;网孔尺寸越小,混凝土的抗裂能力越强。