石墨烯/SiO2復(fù)合氣凝膠微球的制備及其吸附性能研究

編號：NMJS07331

篇名：石墨烯/SiO2復(fù)合氣凝膠微球的制備及其吸附性能研究

作者：吳鳴 高躍 王旺成 孫紅梅 彭嘯 吳燕

關(guān)鍵詞： 石墨烯 微球 氣凝膠 甲苯水溶液 吸附

機(jī)構(gòu)： 天津科技大學(xué)化工與材料學(xué)院

摘要： 以硅溶膠為原料,通過W/O乳液法結(jié)合溶膠-凝膠過程制備SiO2氣凝膠微球。在硅溶膠中摻雜氧化石墨烯(GO),經(jīng)過洗滌、溶劑替換、表面改性、真空干燥制備出摻雜量不同的氧化石墨烯/SiO2復(fù)合氣凝膠微球(GOS-CAMs),最后經(jīng)高溫處理得到石墨烯/SiO2復(fù)合氣凝膠微球(GS-CAMs)。經(jīng)過堆密度、氮?dú)馕��?脫附、掃描電子顯微鏡及傅里葉變換紅外光譜等測試,選擇GO摻雜量為0.4%(wt,質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)的GS-CAMs,分別與石墨烯、SiO2氣凝膠微球進(jìn)行對比,研究其在不同溫度下對水溶液中不同濃度甲苯的吸附性能,并從吸附熱力學(xué)、吸附動力學(xué)探討其吸附機(jī)理。結(jié)果表明:摻雜量為0.4%的GO制備的GS-CAMs的綜合性能最好,其松散堆密度為300kg/m3,比表面積、平均孔徑分別為328m2/g、31.23nm;與純SiO2氣凝膠微球相比,GS-CAMs的比表面積、孔徑明顯增加;GS-CAMs對不同溫度下不同濃度甲苯水溶液的最大飽和吸附量為211mg/g,約為SiO2氣凝膠微球、石墨烯吸附量的1.2倍、1.6倍。吸附過程符合Langmuir等溫吸附模型和準(zhǔn)二級動力學(xué)模型。