The invention relates to a method for removing arsenic ion in water S element modified graphene electrode, which comprises the following steps: preparing sulfur doped graphene aerogel and preparation of sulfur doped graphene aerogel electrode, the three electrode system in the paper by paper electrode for heavy metal ions of different adsorption of arsenic. The invention has the advantages that the sulfur doped graphene aerogel preparation method is simple, the preparation process has no environmental pollution, with these materials modified electrode adsorption efficiency for heavy metal ions and arsenic in water of high speed, simple operation.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种S元素修饰石墨烯电极去除水中砷离子的方法,属于水处理和材料合成领域。技术背景随着我国社会经济的迅速发展,原来并不为人们所关注的砷污染日益严重。由于砷化物具有较大的毒性且在工农业生产中广泛应用,砷对环境的污染特别是对水质污染的问题,己引起全世界环境科学工作者的普遍关注。另外,由于天然砷矿蕴藏,目前我国某些地区地下水砷本底含量过高,超过饮用水最大允许值即25~50×10-9,对当地居民造成慢性危害。据报导,通过各种途径进入水圈的砷,全世界每年约万吨。因此,寻找一种除砷彻底,操作简单,成本低廉的水质除砷方法,对含砷废水处理和饮水净化有着现实意义。对水中重金属的处理方法有很多种:电吸附、反渗透、化学沉淀法等。电吸附相对于其他的水处理方法,具有无二次污染、能耗低、投资少、使用寿命长和易再生等优点,是一种既经济又有效的方法。因此,电吸附技术是一种具有发展前途的废水处理技术。用于电吸附的材料有活性碳、碳纳米管等含碳材料。石墨烯是一种二维碳材料,是单层石墨烯、双层石墨烯和多层石墨烯的统称。由于其非同寻常的导电性能、良好的热稳定性、机械性能以及光学性能,得到了大家的广泛关注,并应用于很多研究领域,像光子器件、环境修复、生物技术、催化剂、新能源电池领域等。但是,在制备石墨烯的过程中,由于石墨烯中存在的π-π键和范德华力可能会导致它发生不可逆的聚集或者重新堆叠成石墨结构,这会影响了石墨的性能。而3D石墨烯就能有效地防止这一现象的发生。并且这一新型材料—石墨烯水凝胶/气凝胶,具有更大的比表面积,同时质量轻、机械性能好、电子转移率高。石墨烯水凝胶的用途有很多 ...
【技术保护点】
一种S元素修饰石墨烯电极去除水中砷离子的方法,其特征在于:步骤如下:a、制备掺硫石墨烯气凝胶:将氧化石墨烯超声分散于去离子水中,超声10~30min使其分散均匀。待其分散均匀后加入二硫苏糖醇,搅拌使其分散均匀,然后将混合液在95℃的条件下进行水浴加热2h。反应结束后,将产物置于蒸馏水中沉浸2~3天,然后冷冻干燥,得到掺硫石墨烯气凝胶材料;b、制备掺硫石墨烯气凝胶纸电极:将步骤a制得的掺硫石墨烯气凝胶与预先配制的聚乙烯醇溶液混合,形成糊状的分散液,移取0.1~0.4mL的分散液均匀涂抹于硬纸片上,冷冻干燥,得到掺硫石墨烯气凝胶纸电极;c、电化学法去除水中重金属砷离子:配制重金属砷离子溶液,量取重金属砷离子溶液置于电吸附容器中,将步骤b中制得的掺硫石墨烯气凝胶纸电极对重金属砷离子进行电吸附实验。电吸附重金属离子实验采用三电极体系,以纸电极为工作电极,铂片电极为对电极,甘汞电极为参比电极。同时使用电导率仪实时监测溶液电导率的变化,当电导率保持不变时,即掺硫石墨烯气凝胶纸电极吸附达到平衡;d、脱附再生使用后的电极:对于达到吸附饱和的掺硫石墨烯气凝胶纸电极,撤去电极上的电压后,溶液的电导率恢复至 ...
【技术特征摘要】
1.一种S元素修饰石墨烯电极去除水中砷离子的方法,其特征在于:步骤如下:a、制备掺硫石墨烯气凝胶:将氧化石墨烯超声分散于去离子水中,超声10~30min使其分散均匀。待其分散均匀后加入二硫苏糖醇,搅拌使其分散均匀,然后将混合液在95℃的条件下进行水浴加热2h。反应结束后,将产物置于蒸馏水中沉浸2~3天,然后冷冻干燥,得到掺硫石墨烯气凝胶材料;b、制备掺硫石墨烯气凝胶纸电极:将步骤a制得的掺硫石墨烯气凝胶与预先配制的聚乙烯醇溶液混合,形成糊状的分散液,移取0.1~0.4mL的分散液均匀涂抹于硬纸片上,冷冻干燥,得到掺硫石墨烯气凝胶纸电极;c、电化学法去除水中重金属砷离子:配制重金属砷离子溶液,量取重金属砷离子溶液置于电吸附容器中,将步骤b中制得的掺硫石墨烯气...
【专利技术属性】
技术研发人员:魏永,徐斓,赵威,廖旭,崔文怡,王钰,李如意,吕晓港,
申请(专利权)人:常州大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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