氧化石墨烯-FeCl3改性沸石联合生物预处理对氨氮的强化处理研究

以氧化石墨烯(GO)和FeCl3·6H2O为改性剂,制备GO-FeCl3改性沸石,与生物预处理技术结合,对含(2.98±0.38)mg/L氨氮的微污染水进行强化处理,探讨了GO-FeCl3改性沸石表面的挂膜性能以及GO-FeCl3改性沸石的表面特性,并对GO-FeCl3改性沸石、FeCl3改性石英砂(IOCS)和普通石英砂(RQS)3种滤料联合生物预处理的强化处理效果进行了比较分析。结果表明:(1)与RQS和IOCS比较,GO-FeCl3改性沸石表面生物量最高(17.26μg/cm^3);(2)GO-FeCl3改性沸石联合生物预处理,对氨氮的去除率最高(95.60%),出水中悬浮物粒径最小(由进水的458.70nm下降至1.49nm),生物安全性最高;(3)GO-FeCl3改性沸石比表面积最大,表面结构更加复杂且多孔,表面含有羟基、羧基等官能团,且煅烧过程形成的Fe3O4和α-FeOOH与GO结合,具有一定的可见光催化作用,因而强化处理效果最好。

氧化石墨烯/金属离子复合改性沸石体外吸附花生粕中黄曲霉毒素B_(1)性能研究

在动物饲料中添加吸附剂是减轻真菌毒素污染不良影响的有效途径。为了制备饲料黄曲霉毒素B_(1)(AFB_(1))高效脱毒剂,采用固相分散法制备了氧化石墨烯/金属离子复合改性沸石,通过研究其在模拟胃环境(pH=2)和肠环境(pH=6.8)下对花生粕中AFB_(1)的体外吸附率,筛选出最优复合改性沸石,并对其进行结构表征及吸附性能研究。结果表明:氧化石墨烯/钙离子复合改性沸石(GO-Ca-Z)对花生粕中AFB_(1)的吸附率最高;其具有丰富的孔隙;在pH为2和6.8的环境下,GO-Ca-Z(2∶1)(GO与Ca-Z的质量比为2∶1)的最大吸附量分别为0.046 mg/g和0.036 mg/g,与未改性的沸石相比,吸附量分别提高了2.42和3倍;吸附过程符合准二级模型,说明化学吸附在吸附体系中起到主要作用;经过酸浸泡后GO-Ca-Z(2∶1)比表面积和总孔体积显著增加,说明酸处理有利于提高材料的吸附性能。

氧化石墨烯增强光固化树脂的3D打印

采用石墨烯和氧化石墨烯(GO)作为增强体、无水乙醇作为稀释剂,对紫外光固化树脂进行物理改性。通过3D打印制备石墨烯增强光固化树脂试样,研究了石墨烯和GO添加量对光固化树脂力学性能的影响。结果表明,与石墨烯相比,GO含有更多的极性含氧基团,能与极性光固化树脂之间形成非共价键,改善了GO在光固化树脂中的均匀分散性。当GO添加量为0.15%时,与纯树脂相比,拉伸强度从27.99 MPa提高至37.31 MPa,提高了约32.30%,冲击强度从17.79 kJ/m^(2)提高至25.48 kJ/m^(2),提高了约43.00%;与添加0.05%石墨烯相比,拉伸强度和冲击强度分别提高了23.67%和13.20%。因此,添加GO对提高光固化树脂的力学性能效果更佳。

氧化石墨烯改性对不同孔径Al_2O_3微滤膜纯水渗透通量的作用

采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯,并将该氧化石墨烯用于不同孔径的Al_2O_3微滤膜改性,探讨了改性工艺对氧化石墨烯涂层显微结构以及对Al_2O_3微滤膜纯水渗透通量的作用规律.结果表明,在二次改性的条件下,氧化石墨烯涂层平整均一,且厚度约为5nm.氧化石墨烯二次改性的较小孔径(约175nm)的Al_2O_3微滤膜纯水渗透通量,相对于原膜.可提高35.7%;而改性的较大孔径(约370nm)的Al_2O_3微滤膜纯水渗透通量,其增幅没有较小孔径膜的明显.

氧化改性木质素磺酸钠-石墨烯复合量子点的制备及性能

以造纸废料木质素磺酸钠和柠檬酸为原料制备了氧化改性木质素磺酸钠/石墨烯复合量子点(HSL/GQDs),利用紫外可见光谱、荧光光谱、红外光谱和透射电镜等研究了复合量子点的荧光性能、结构及其对金属离子的选择性吸附性能,并考察了复合量子点结构与吸附性能之间的关系。研究表明:HSL/GQDs的荧光强度(F_0)是单纯的石墨烯量子点的2倍多,对Fe^(3+)有较好的荧光响应信号,可用于对Fe^(3+)的检测。在10～500μmol/L范围内,加入Fe^(3+)以后的该荧光探针的荧光猝灭强度(F)与Fe^(3+)的浓度有良好的线性关系,线性方程为:F/F_0=0.851 12-0.001 11C(Fe^(3+)),线性系数为0.99。

纳米Fe_3O_4/石墨烯的微波水热法制备与表征

为了增强氧化石墨烯的疏水性,采用微波水热法对氧化石墨烯进行改性,制备纳米Fe_3O_4/石墨烯复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)及热重分析(TG)对制备的材料进行了形貌、结构表征及成分组成分析。研究结果表明:Fe_3O_4/石墨烯复合材料中的Fe_3O_4纳米粒子粒径约为35 nm,分布均匀,尺度较均一,Fe_3O_4/石墨烯复合材料的分散性较好。

改性氧化石墨烯/Fe_3O_4复合材料的制备及电磁吸收性能

为改善氧化石墨烯(GO)/Fe_3O_4复合材料的分散程度,利用三苯基膦(PPh3)对GO表面进行功能化改性得到改性氧化石墨烯(GOP),然后采用共沉淀法一步合成GOP/Fe_3O_4复合材料。通过场发射SEM、高分辨TEM、XRD、FTIR、Raman和VSM对GOP/Fe_3O_4复合材料的形貌、结构和磁性能进行表征。利用矢量网络分析仪(PNA)测试了GOP/Fe_3O_4复合材料的电磁参数并模拟计算其对电磁波的吸收性能。结果显示:GOP/Fe_3O_4复合材料的最大电磁波吸收强度值达到-25.4dB,有效吸收频宽为6.0GHz,较未改性GO/Fe_3O_4复合材料均有大幅度提高。

磁功能化石墨烯改性环氧树脂及其复合材料的性能

先以氧化石墨烯和三氯化铁为原料并用高温水热法制备还原氧化石墨烯/Fe_(3)O_(4)(rGO/Fe_(3)O_(4))复合物,再用其改性环氧树脂制备出rGO/Fe_(3)O_(4)/环氧树脂复合材料,研究了(rGO/Fe_(3)O_(4))复合物的添加对其性能的影响。结果表明,(rGO/Fe_(3)O_(4))复合物的添加量为30%的复合材料其冲击强度达到27 kJ/m^(2),比纯环氧树脂的冲击强度提高了58.8%。在环氧树脂中添加rGO/Fe_(3)O_(4)复合物,使其吸波性能显著提高。rGO/Fe_(3)O_(4)复合物的添加量为20%的复合材料,其反射率在小于-10 dB的频率范围为7.7~12.3 GHz,有效吸收频宽达4.6 GHz,覆盖了整个X波段。随着石墨烯含量的提高rGO/Fe_(3)O_(4)/环氧树脂复合材料达到最小反射率的位置向低频位置移动,控制rGO和Fe_(3)O_(4)的相对含量可调控这种复合材料的吸波性能。