氧化石墨烯具有優(yōu)異的理化性能，其在很多領(lǐng)域都具有潛在的應(yīng)用價值，其表面的大量含氧官能團為其吸附重金屬提供了活性位點。
研究人員利用多層氧化石墨烯納米片作為吸附劑實現(xiàn)了對金屬鎘和鈷的高吸附，并探究了酸堿度（PH），離子強度，腐殖酸（HA）及溫度對其吸附重金屬的影響。利用改進Hummer’s法制備出了微米級尺寸的少數(shù)層氧化石墨烯。如圖1,2所示，當PH＜6時，鈷的吸附隨著PH的增加緩慢增加；PH處于6-9之間時，鈷的吸附迅速增加；PH＞9時，保持很高的吸附量。鎘的吸附在PH＜9時一直迅速上升，當PH＞9時，可以達到98%的吸附量。圖中藍色的線為沉淀曲線，在圖中顯示的垂直線左側(cè)的PH環(huán)境下，重金屬的移除主要靠氧化石墨烯的吸附作用。
圖1 PH值及離子強度對氧化石墨烯的吸附能力影響
當PH值小于單獨氧化石墨烯溶液的PH值（PHpzc）時，氧化石墨烯表面的含氧官能團會吸附氫離子，而這一反應(yīng)阻礙了重金屬陽離子的吸附，所以吸附量小，吸附速率低。當PH值增加至大于PHpzc時，氧化石墨烯表面的含氧官能團會因為去質(zhì)子化而帶負電，其吸附重金屬離子的能力增強，過高的PH值則可以直接將重金屬沉淀。
如圖1所示，高離子強度會降低氧化石墨烯的吸附能力，但影響很小。HA的存在也會降低氧化石墨烯的重金屬吸附能力。HA可以通過強π-π作用于氧化石墨烯結(jié)合，從而減少氧化石墨烯的吸附位點，降低其吸附能力。高溫可以促進氧化石墨烯與重金屬的結(jié)合，因為發(fā)生吸附之前需要發(fā)生去溶劑這一吸熱反應(yīng)，吸收的熱量大于吸附反應(yīng)的放熱，所以整個過程是吸熱過程，高溫更利于吸熱過程的發(fā)生。作者還將氧化石墨烯的吸附能力與其他材料如活性炭、碳納米管進行了比較，氧化石墨烯的吸附能力明顯優(yōu)于其他材料。
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