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成果简介

本文,青岛大学Yanhui Li等研究人员在《ChemistrySelect》期刊发表名为“High-Efficiency Adsorption Performance of Cobalt Alginate/ Graphene Oxide Aerogel Prepared by Green Method for Methylene Blue”的论文,研究采用湿法纺丝和真空冷冻法制备了海藻酸钴/氧化石墨烯(CA/GO)气凝胶复合材料。钴离子仅与海藻酸盐中的羧基离子进行离子对,而羟基等其他基团不与钴离子结合,生成游离羟基,从而提高复合材料的吸附性能和可回收性。

CA/GO气凝胶的吸附性能随着pH值的升高而逐渐提高。CA/GO气凝胶在298 K时的最大吸附量为294.18 mg.g -1, 亚甲基蓝 (MB) 在 CA/GO 气凝胶上的吸附过程符合 Langmuir 等温线模型和准二级模型。MB在CA/GO上的吸附主要归因于静电引力、氢键和π-π相互作用。热力学分析表明吸附过程既是自发的又是放热的。CA/GO气凝胶重复使用5次后,去除率高达80.256%。与其他吸附剂相比,制备的吸附剂对MB具有良好的去除能力,有望广泛应用于MB废水的吸附处理。

图文导读

图1、CA (a)、GO (b) 和 CA/GO (cd) 气凝胶的 SEM 图像。

图2、GO用量对CA/GO吸附能力的影响。

图3、MB在 CA/GO 气凝胶上的 Langmuir (a) 和 Freundlich (b) 模型。

图4、CA/GO 气凝胶的回收利用。

小结

采用湿纺法和真空冷冻干燥法制备 CA/GO 复合气凝胶。钴离子和钠离子的交换引起有机骨架的膨胀,同时利用钴离子和海藻酸盐的独特组合保留了海藻酸盐中的羟基,从而提高了复合材料的吸附性能材料。因此,CA/GO气凝胶被认为是一种具有循环能力和高吸附效率的潜在吸附剂。对于实际应用,应进一步研究含各种污染物的废水。

文献:

https://doi.org/10.1002/slct.202201216

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