石墨烯，石墨烯纖維復(fù)合材料，石墨烯水處理薄膜是什么？相信很多人不了解石墨烯，現(xiàn)在由河南六工石墨有限公司您講解一下什么是石墨烯，石墨烯纖維復(fù)合材料，石墨烯水處理薄膜:

石墨烯基于比表面積大、強度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、可修飾性強以及導(dǎo)電性好等優(yōu)點，石墨烯不僅可很好的吸附水中的有機溶劑、重金屬等污染物，還可作為催化劑載體，催化水中污染物的降解，因而作為污水處理材料被人們廣泛研究。石墨烯是世界上最薄、最硬的材料。

石墨烯材料可以用來吸附水中有機污染物，例如有機染料、烴類、原油、農(nóng)藥和一些天然有機物質(zhì)。

石墨烯材料在水處理領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及趨勢：

在水處理中，石墨烯類碳材料除了利用其過濾的作用外，還有一個重要的作用，就是吸附。作為水處理吸附劑，可吸附三類污染物: 有機物，金屬離子與無機陰離子。

石墨烯巨大的比表面積使它成為優(yōu)質(zhì)吸附劑。常見的石墨烯類碳材料除包括石墨烯和上述的氧化石墨烯外，還有還原氧化石墨烯。后兩者的制備，常用石墨經(jīng)氧化還原反應(yīng)制得。

氧化石墨烯擁有大量的羥基、羧基、環(huán)氧基等含氧基團，是一種親水性物質(zhì)，與許多溶劑有著較好的相容性，通過靜電作用、氫鍵或π-π鍵與污染物結(jié)合，進而去除染料廢水中有機污染物。例如，在去除亞甲基藍（MB）過程中，主要是通過靜電作用和π-π鍵起作用。其中靜電作用是因為亞甲基藍表面帶正電，GO 表面帶負電。

氧化石墨烯去除金屬離子是由于氧化石墨烯表面的環(huán)氧基、羧基、羥基等含氧基團能與金屬離子，尤其是多價的金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)。

殼聚糖被認為是去除廢水中重金屬污染物最有前景的吸附劑之一，但其機械強度和物理穩(wěn)定性欠佳，人們研究了增強殼聚糖的性能及吸附能力的方法。氧化石墨烯與殼聚糖等吸附劑結(jié)合，形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，具有巨大的比表面積，可增強吸附性能，是新型石墨烯材料的研究方向。

例如：氧化石墨烯與殼聚糖、Fe3O4等磁性材料等結(jié)合形成復(fù)合材料，可增強材料的表面性能，進而提高吸附性能，備受關(guān)注。Fe3O4-殼聚糖-GO 復(fù)合物用于去除亞甲基藍，該類復(fù)合材料環(huán)境友好、可降解、吸附迅速和易分離等特性是其優(yōu)勢所在。

還原氧化石墨烯( RGO)，對于陰離子染料的去除率高達95%。這是因為，還原后的氧化石墨烯將GO表面的羰基還原成了羥基，提高了其表面電勢，C—OH和C—H鍵增多，去除特定結(jié)構(gòu)染料分子的作用力主要通過氫鍵作用，對于某些陰離子的吸附能力反而更強。

3.石墨烯類碳材料+光催化材料=水處理中的光反應(yīng)催化劑

石墨烯的復(fù)合材料可作為光催化劑對污染物進行光降解。這是由于石墨烯的化學(xué)結(jié)構(gòu)使之具有較高的電子傳輸性能，在光電轉(zhuǎn)化和光催化應(yīng)用中，將石墨烯類碳材料與光催化材料結(jié)合，在水處理中可以發(fā)揮兩種材料的協(xié)同效應(yīng)。石墨烯類碳材料在復(fù)合材料中作為吸附劑、電子受體，有效增強了常見光催化材料對有機染料和重金屬污染物的光降解效果。

TiO2 穩(wěn)定、無污染，是最佳的光催化材料之一。 但由于光激發(fā) TiO2 產(chǎn)生的電子-空穴對極易復(fù)合，而石墨烯獨特的電子傳輸特性可以降低光生載流子的復(fù)合，提高 TiO2 光催化效率。例如TiO2 /GO復(fù)合物，用以處理亞甲基藍。在紫外光和可見光下，吸附能力和光催化能力均有所提高。其原因是方面的協(xié)同作用，包括復(fù)合物比表面積的增大，染料分子和芳香環(huán)之間的 π-π 鍵作用以及亞甲基藍與石墨烯材料表面的含氧基團的作用。在光學(xué)特性方面，氧化石墨烯的加入使得Ti—O—C鍵形成，降低了TiO2的能帶間隙，也增強了對有機染料的光降解效果。

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