Schema de preparare a oxidului de grafen din grafit.

caracterizarea

Curbele de analiză termogravimetrică (TGA) ale grafitului și oxidului de grafen.

Spectre UV - Vis corespunzătoare probelor Gr și GO.

Spectrele spectroscopiei în infraroșu transformate Fourier (FT-IR) ale grafitului A-natural și B-GO.

Modele de difracție cu raze X corespunzătoare grafitului și grafenului.

Spectre Raman pentru grafit (Gr) și oxid de grafen (GO).

Energiile de legare ale nivelurilor C 1s spectrele lui Gr și GO. Vârfurile au fost deconvoluate în vârfuri C - C, C - O - C, C = O și grupări COOH.

Microscopie electronică de scanare (SEM) a (a) Gr (b) GO și microscopie electronică de transmisie (TEM) a (c) Gr (d) GO.

Microscopie electronică de scanare (SEM) a (a) Gr (b) GO și microscopie electronică de transmisie (TEM) a (c) Gr (d) GO.

Izotermele de adsorbție-desorbție a gazelor N2 ale eșantioanelor și distribuția mărimii porilor (PSD) calculate cu nucleul teoriei funcționale a densității solide stinse (QSDFT): (a) Gr (b) GO (c) simularea lui Gr cu teoria funcțională a densității nelocale (NLDFT) și QSDFT.

Izotermele de adsorbție-desorbție a gazelor N2 ale eșantioanelor și distribuția mărimii porilor (PSD) calculate cu nucleul teoriei funcționale a densității solide stinse (QSDFT): (a) Gr (b) GO (c) simularea lui Gr cu teoria funcțională a densității nelocale (NLDFT) și QSDFT.

(a) Influența pH-ului asupra adsorbției ionilor metalici Pb (II) și Zn (II) pe GO (Co = 5 mg L -1, CGO = 0,5 mL -1, T = 25 C, t = 210 min) . (b) Încărcare punct zero. (c) Graficul de speciație al lui Pb. (d) Graficul de speciație al lui Zn.

Izotermele de adsorbție ale ionilor Pb (II) și Zn (II) pe GO: (a) Pb pe GO (b) Zn pe GO.

Izotermele de adsorbție ale ionilor Pb (II) și Zn (II) pe GO: (a) Pb pe GO (b) Zn pe GO.

Cinetică de adsorbție pe GO. Condiții experimentale: Co = 25 mg L -1, pH = 5,5, T = 298 K, CGO = 1,0 mg ml -1: (a) Pb (II) pe GO (b) Zn (II) pe GO. SPO: ordinea pseudo-grundului; SSO: pseudo-al doilea ordin.

Abstract

1. Introducere

2. Materiale și metode

2.1. Materiale și reactivi

Sinteza oxidului de grafen

2.2. Caracterizarea oxidului de grafen

2.3. Analiza izotermelor de adsorbție N2 la 77 K.

2.4. Adsorbat - Studii de interacțiune adsorbantă

2.4.1. Capacitatea de adsorbție a ionilor Zn (II) și Pb (II) în lot pe GO

2.4.2. Studiu cinetic și termodinamic al adsorbției ionilor Zn (II) și Pb (II) asupra oxidului de grafen

3. Rezultate

3.1. Caracterizarea adsorbaților

1640 cm −1 (banda C = C) care corespunde vibrațiilor scheletice ale domeniilor de grafit și prezintă, de asemenea, o bandă în cca. 3440 cm -1 [68,69,70,71,72], care este de obicei atribuit întinderii OH corespunzătoare moleculelor de apă absorbite. Când procesul de oxidare a fost efectuat pentru a obține GO, FTIR arată aspectul unei benzi spre 1695 cm -1, datorită vibrațiilor de tip -COOH (C = O în acidul carboxilic), ceea ce este un indiciu clar că oxidul de grafen, GO, a fost sintetizat cu succes (Figura 4, linia B) [68,69,70,71,72]. Alte trupe care confirmă pregătirea cu succes a GO sunt: ​​trupa care apare spre

1390 cm −1 care corespunde grupului C-OH, care împreună cu banda până la cca. 3470 cm -1, este atribuit modului de întindere OH corespunzător grupurilor -COOH și grupurilor -OH atașate pe suprafața GO. În plus, a fost prezentată o trupă către

1075 cm −1, care se datorează vibrațiilor grupelor CO în funcțiile acidului carboxilic sau ale grupurilor epoxidice de pe suprafața GO [68,69,70,71,72], precum și vibrațiile C = O în jurul anului 1675 cm −1 .