部分还原氧化石墨烯-Fe3O4对水中Mn(Ⅱ)的快速去除

摘要 采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯（GO），继而用一步共沉淀法制备了部分还原氧化石墨烯-四氧化三铁复合物（PRGO-Fe3O4）.采用X射线衍射（XRD），场发射扫描电子显微镜（FESEM），X射线能量色散光谱（EDX），高分辨透射电子显微镜（HRTEM），选区电子衍射（SAED）及傅里叶变换红外光谱（FTIR）等技术对其进行了分析表征；考察了pH值、接触时间、吸附材料用量、共存物质、GO的还原、循环使用次数等因素对Mn（Ⅱ）吸附行为的影响.结果表明，PRGO-Fe3O4中Fe3O4颗粒分布均匀，大小为15~20 nm，剩磁和矫顽力均很小.因Fe3O4颗粒的锚定作用，石墨烯片层很薄，使PRGO-Fe3O4对Mn（Ⅱ）表现出高效的吸附性能和良好的循环使用性能：当pH=7、PRGO-Fe3O4用量为500 mg/g时，对201.3211 mg/L的Mn（Ⅱ）溶液仅3 min即达吸附平衡，吸附率和吸附量分别为99.35%和404.49 mg/g，磁分离仅需10 s，经5次循环吸附后，容量保持率为首次的78%.机理与热力学研究结果表明，吸附为吸热、自发的单层化学吸附