MG复合材料的制备及其对甲基橙的吸附性能研究

doi:10.19964/j.issn.1006-4990.2024-0581

摘要/Abstract

摘要：

以自制的氧化石墨烯（GO）分散液为溶剂，以七水硫酸镁为前驱体，氨水为沉淀剂，采用直接沉淀法制备氢氧化镁/氧化石墨烯复合材料（MG），通过带能谱仪的扫描电子显微镜（SEM-EDS）、全自动比表面及孔径分析仪（BET）和傅里叶红外光谱仪（FT-IR）等分析手段对复合材料进行表征，实验结果表明：直接沉淀法制备MG产物的比表面积为140.55 m²/g，相较于氢氧化镁（MH）拥有更大的比表面积，且MG花状结构所产生的开放性孔隙更大；同时，MG的Zeta电位为11.9 mV，有利于MG吸附甲基橙（MO）。考察了MO废水浓度、反应时间和pH等因素对MO吸附性能的影响，且对MG吸附MO过程的吸附等温线、吸附动力学进行了分析。吸附实验表明：当pH为7、吸附剂投加量为0.67 mg/mL、吸附时间为120 min、MO初始质量浓度为700 mg/L时，MO的去除率为97.63％，MG的平衡吸附容量达到了1 025.17 mg/g；吸附过程更符合准一级动力学模型，用Langmuir模型能更好地对吸附过程进行描述，最大吸附容量为1 297.16 mg/g。因此，制备的MG能够高效、快速吸附去除MO，在处理印染废水方面具有一定潜力。

关键词: 氢氧化镁, 氧化石墨烯, 吸附, 甲基橙

Abstract:

The magnesium hydroxide/graphene oxide composites（MG） were prepared by direct precipitation method using self-made graphene oxide（GO） dispersion as solvent，magnesium sulfate heptahydrate as precursor，and ammonia as precipitant，and the composites were characterized by scanning electron microscopy with energy dispersive spectrometer（SEM-EDS），automatic specific surface and pore size analyzer（BET） and Fourier transform infrared spectrometer（FT-IR）.The experimental results showed that the specific surface area of MG products prepared by direct precipitation was 140.55 m²/g，which was larger than that of magnesium hydroxide（MH），and the open pores generated by MG flower-like structure were larger，and the Zeta potential of MG was 11.9 mV，which was conducive to the adsorption of methyl orange（MO） by MG.At the same time，the effects of MO wastewater concentration，reaction time and pH value on the MO adsorption performance were investigated，and the adsorption isotherm and adsorption kinetics of the MG adsorption process were analyzed.The adsorption experiments showed that when the pH was 7，the adsorbent dosage was 0.67 mg/mL，the adsorption time was 120 min，and the initial concentration of MO was 700 mg/L，the removal rate of MO was 97.63%，and the equilibrium adsorption capacity of MG reached 1 025.17 mg/g.The adsorption process was more in line with the quasi-first-order kinetic model，and the Langmuir model could better describe the adsorption process，and the maximum adsorption capacity was 1 297.16 mg/g.Therefore，the MG prepared in this paper could efficiently and rapidly adsorb and remove MO，and had certain potential in the treatment of printing and dyeing wastewater.

Key words: magnesium hydroxide, graphene oxide, adsorption, methyl orange

中图分类号:

TQ127.1

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图/表 14

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参考文献 16

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