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沈陽藥科大學無涯創(chuàng)新學院Huishuang Li等--新興吸附劑海藻酸鈉氧化石墨烯復合材料在廢水處理中的應用
       近年來,工業(yè)廢水、石油泄漏和大量抗生素的使用造成了嚴重的水污染和水資源短缺。海藻酸鈉(SA)和氧化石墨烯(GO)復合材料在污染物處理領域受到越來越多的關注。該復合材料具有優(yōu)異的力學性能,可以支撐疏松多孔的結構,解決了傳統(tǒng)吸附劑難以回收和容易產(chǎn)生二次污染的問題。本文綜述了SA/GO復合材料作為吸附劑對重金屬離子(HIMs)、抗生素、染料和溢油的吸附能力與其他吸附劑的比較。同時,還介紹了吸附劑對不同污染物的吸附機理。此外,還分析了吸附劑初始投加量、污染物初始濃度、溫度、pH、離子強度等因素對吸附過程的影響。最后,指出了SA/GO復合材料在廢水處理中的挑戰(zhàn)和前景。
 

圖1. 各種污染物對人類和其他生物的主要危害示意圖。
 

圖2. SA/GO復合材料在污水處理中的示意圖。
 

圖3. 含氧化石墨烯的SA基水凝膠(a-c)和不含氧化石墨烯的SA基水凝膠(d-f)在外力作用下的狀態(tài)變化前后對比。

 圖4. (a)羅丹明B (RhB)的單層吸附容量(Qm)與氧化石墨烯氧化程度(rGO<GNP<GO<GO-Lys)的函數(shù)關系,以O/C比表示。(b) Alg - GO和Alg-rGO微球示意圖。(c)不同氧化程度的復合微球(Alg-GO, Alg-rGO)的SEM截面圖。
 

圖5. (a) Ca-G/M和Sr-G/M孔隙形成機理示意圖。(b) Sr-G/M對Cu2+的選擇性生產(chǎn)效率。(c)四種水合離子的構型和水合半徑。(d) Sr-G/M對四種水合離子的選擇性吸附圖
 

圖6. 某些污染物的吸附機理示意圖。(a) GSC通過靜電吸附去除Cu2+。(b) CMC/SA/GO@Fe3O4凝膠珠通過螯合作用吸附Pb2+
 

圖7. 離子交換吸附某些污染物的機理示意圖。(a)MSAL和吸附Pb2+后MSAL的XPS光譜。(b) zeta電位隨pH值變化圖[110]。(c) pH為5時Pb2+批量吸附實驗前后溶液中主要離子的絕對離子濃度。(d) pH為5時,其他競爭離子存在時MSAL對Pb2+的選擇性。
 

圖8. 木質(zhì)素、GO和SA之間的協(xié)同效應。(a)超疏水氣凝膠膜的制備工藝。(b)超疏水氣凝膠膜分離油水混合物示意圖。
 
      相關研究成果由沈陽藥科大學無涯創(chuàng)新學院Huishuang Li等人于2024年發(fā)表在Journal of Water Process Engineering (https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2024.105100 )上。原文:Emerging adsorbents: Applications of sodium alginate/graphene oxide composite materials in wastewater treatment

轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號
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