三維生物高分子/氧化石墨烯復合凝膠對陽離子染料吸附的研究

編號：NMJS05386

篇名：三維生物高分子/氧化石墨烯復合凝膠對陽離子染料吸附的研究

作者：雷蓓； 何藹； 程沖； 孫樹東；

關鍵詞：氧化石墨烯； 生物高分子； 凝膠； 吸附； 水污染；

機構： 四川大學高分子科學與工程學院；

摘要： 采用一種簡便的方法制備了生物高分子調控的氧化石墨烯凝膠用于水污染處理.將生物高分子白蛋白(BSA)、殼聚糖(CS)、及脫氧核糖核酸(DNA)與氧化石墨烯(GO)共混,自組裝形成水凝膠,最后凍干得到生物高分子/氧化石墨烯復合凝膠.通過掃描電鏡、原子力顯微鏡、納米粒度分析儀等分析復合凝膠的組裝結構與表面電位.結果表明凝膠呈現內部聯通的三維多孔結構,該結構有利于被吸附分子的快速內部擴散.紅外光譜證明了生物高分子被成功負載到了凝膠網絡中.然后將該復合凝膠用于陽離子染料的吸附,吸附實驗表明這類生物高分子/氧化石墨烯復合凝膠對陽離子染料有很好的吸附效果,同時也對陰離子和非離子毒性分子有一定的吸附能力.研究了吸附時間,初始濃度,pH值等對凝膠吸附量的影響,并考察了凝膠的解吸附.最后詳細探討了GO-BSA、GO-CS和GO-DNA凝膠對亞甲基藍(MB)吸附的動力學和吸附等溫式.經吸附動力學擬合,生物高分子/氧化石墨烯復合凝膠吸附MB復合二級動力學模型和Langmuir等溫吸附,對MB分子是單分子層吸附,吸附初期為大孔隙擴散,后期為粒子內擴散.