磁性介孔TiO₂/氧化石墨烯复合材料的制备及其对U（Ⅵ）的吸附

毕玉玺¹，凌辉²，唐振平¹，谢严兴¹

1. 南华大学污染控制与资源化技术湖南省重点实验室2. 中核集团核工业北京地质研究院

摘 要：以氧化石墨烯（GO）、纳米Fe₃O₄、钛酸四丁酯（TBOT）为原料,合成了磁性介孔TiO₂/GO（Fe₃O₄@TiO₂/GO）复合材料,用其处理浓度为10mg·L^-1的含U（Ⅵ）废水。研究了Fe₃O₄@TiO₂/GO复合材料中GO含量、溶液初始pH值、Fe₃O₄@TiO₂/GO复合材料投加量、反应时间、U（Ⅵ）初始浓度及共存离子对U（Ⅵ）吸附的影响。结果表明:在pH值为6、GO质量分数为60wt%、Fe₃O₄@TiO₂/GO复合材料投加量为10mg的条件下,Fe₃O₄@TiO₂/GO复合材料对U（Ⅵ）的吸附效果最佳,较同等条件下磁性介孔Fe₃O₄@TiO₂复合材料和GO的吸附量分别高了10.99mg·g^-1和1.91mg·g^-1。Fe₃O₄@TiO₂/GO复合材料对U（Ⅵ）的吸附180min即达到平衡,准二级动力学模型和Freundlich吸附等温模型能很好地描述其吸附过程。解吸实验表明,经5次吸附-解吸后,U（Ⅵ）的吸附率仍高达90.86%,说明Fe₃O₄@TiO₂/GO复合材料具有较高的循环利用性能。

关键词：氧化石墨烯(GO);磁性介孔TiO2;U(Ⅵ);吸附;解吸;共存离子;