L-谷氨酸功能化氧化石墨烯制備及其對鈾的吸附研究

編號：NMJS07334

篇名：L-谷氨酸功能化氧化石墨烯制備及其對鈾的吸附研究

作者：李仕友 歐陽成煒 伍隨意 王國華 周耀輝 謝水波

關(guān)鍵詞： 環(huán)境工程學(xué) 氧化石墨烯 鈾 吸附

機構(gòu)： 南華大學(xué)污染控制與資源化技術(shù)湖南省重點實驗室

摘要： 為探討改性氧化石墨烯(GO)的性質(zhì)特征對其吸附放射性重金屬鈾的影響,將L-谷氨酸(L-Glu)與氧化石墨烯發(fā)生親核反應(yīng),從而制得L-谷氨酸功能化的氧化石墨烯(LGlu/GO)。通過靜態(tài)吸附試驗,考察了pH值、投加量、反應(yīng)時間、溫度與鈾初始質(zhì)量濃度等因素對L-谷氨酸功能化氧化石墨烯吸附鈾效果的影響,并采用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、紅外光譜(FT-IR)對吸附劑的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征,分析其吸附機理。結(jié)果表明,鈾初始質(zhì)量濃度為10mg/L,pH=4,投加量為0.2g/L時吸附效果最佳,吸附平衡時間為40min,溫度對吸附效果影響不大。吸附過程符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型和Langmuir等溫吸附方程,鈾初始質(zhì)量濃度為70mg/L,30℃時最大吸附容量為309.36mg/g。L-Glu/GO的表征結(jié)果表明,L-谷氨酸上的氨基進(jìn)攻GO上的環(huán)氧基團并與C發(fā)生了親核取代反應(yīng),為GO引入了含氮基團,實現(xiàn)了GO的功能化。相比GO,L-Glu/GO的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大改變,L-Glu/GO吸附U(VI)后表面更光滑。