关键词：氧化石墨烯;自由基;降解;吸附;亚甲基蓝
摘 要：石墨烯类纳米材料具有多种优良特性,已广泛应用于各种领域。近些年,随着氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)的规模化研究和应用,引发了人们对其潜在安全性和生态风险的关注,因而探索对之行之有效的去除技术十分必要。然而,在水环境领域,大多数研究都将GO当作光催化剂、吸附剂或载体等,而不是一种潜在污染物。本文选取了UV/H2O2、UV/过硫酸盐(Persulfate,PS)两种体系氧化GO,探索了两体系对GO化学结构和性能的影响。研究结果表明:(1)经两种体系氧化后得到的GO含氧官能团的量迅速减少。片状的GO在自由基攻击后碎裂成许多片段。在UV/PS氧化体系中,GO的矿化率达到81.2%,而在UV/H2O2体系中仅为13.8%,说明UV/PS体系可以更有效地降解甚至矿化GO,其有望成为去除水体中GO的有效手段。同时,本文证明在GO作载体或是催化剂应用于活化PS或单过氧硫酸氢盐(Peroxymonosulfate,PMS)产生硫酸根自由基时,其自身结构会发生改变。因此,在GO基复合材料应用于自由基为主的高级氧化体系时,需要特别关注材料的稳定性。(2)考虑到GO在UV/H2O2和UV/PS体系中结构和形貌会发生改变,研究了GO经这两种氧化体系处理后对亚甲基蓝(Methylene Blue,MB)的吸附性能变化情况。结果表明:经UV/H2O2和UV/PS体系氧化1 h后,GOs表面的含氧官能团数量就开始明显减少;对其进行动力学和热力学拟合表明该吸附过程更符合准二级动力学(R2>0.999)和Langmuir模型。在该模型下,经UV/H2O2和UV/PS分别氧化1、2、4 h后MB饱和吸附量依次为580.26、591.80、598.63、521.77、554.91和568.00 mg/g。经氧化处理后的GOs的吸附性能随着氧化时间的延长,会有所减弱,尤其在UV/PS体系中表现得更为显著。
内 容：原文可通过湖北省科技信息共享服务平台（http://www.hbstl.org.cn)获取