Page 49 - 《精细化工》2021年第4期

第 38 卷第 4 期 精 细 化 工 Vol.38, No.4
202 1 年 4 月 FINE CHEMICALS Apr. 2021

综论
氧化石墨烯/天然高分子复合吸附材料

在水处理中的应用

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张文博 1,2,3 ，李思纯 ，马建中 ，刘 超
（1. 陕西科技大学 陕西省轻化工助剂化学与技术协同创新中心，陕西 西安 710021；2. 陕西科技大学
化学与化工学院，陕西 西安 710021；3. 陕西农产品加工技术研究院，陕西 西安 710021；4. 陕西科
技大学 轻工科学与工程学院，陕西 西安 710021）

摘要：近年来，氧化石墨烯（GO）复合吸附材料在水处理方面得到了广泛研究。由 GO 和天然高分子组成的复
合材料具有吸附能力强、机械稳定性好等优点，且表面改性的 GO 可以进一步提高其吸附稳定性和吸附能力。
介绍了 GO/天然高分子复合吸附材料的制备方法；总结了 GO 表面官能团，如巯基、氨基、羧基等对吸附材料
吸附性能的影响；综述了 GO 与壳聚糖、纤维素、海藻酸钠、木质素等天然高分子形成的复合吸附材料对水中
染料和重金属离子处理的应用；最后对 GO/天然高分子复合吸附材料在实际应用中的发展方向提出了展望。
关键词：氧化石墨烯；天然高分子；吸附材料；重金属离子；染料
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 04-0683-11

Application of graphene oxide/natural polymer composite

adsorbents in water treatment

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ZHANG Wenbo 1,2,3 , LI Sichun , MA Jianzhong , LIU Chao
（1. Shaanxi Collaborative Innovation Center of Industrial Auxiliary Chemistry & Technology, Shaanxi University of
Science & Technology, Xi'an 710021, Shaanxi, China; 2. College of Chemistry & Chemical Engineering, Shaanxi
University of Science & Technology, Xi'an 710021, Shaanxi, China; 3. Shaanxi Research Institute of Agricultural
Products Processing Technology, Xi'an 710021, Shaanxi, China; 4. College of Bioresources Chemical and Materials
Engineering, Shaanxi University of Science & Technology, Xi'an 710021, Shaanxi, China）

Abstract: In recent years, graphene oxide (GO) composite adsorbents have been widely studied in
wastewater treatment. The composite materials composed of GO and natural polymers have the advantages
of strong adsorption capacity and good mechanical stability, etc. And the surface modified GO can further
improve its adsorption stability and adsorption capacity. The preparation methods of GO/natural polymer
composite adsorbents are introduced. The effects of functional groups of GO such as sulfhydryl, amino and
carboxyl on the adsorption properties are summarized. The application of the composite adsorption
materials prepared from GO with chitosan, cellulose, sodium alginate, lignin and other natural polymers
respectively to the treatment of dyes and heavy metal ions in water is reviewed. Finally, the development
trend of GO/natural polymer composite adsorbents in practical application is prospected.
Key words: graphene oxide; natural polymers; adsorbents; heavy metal ions; dyes

重金属离子和染料引起的水污染日益威胁着人 种应用广泛的工业废水处理方法 [1-2] 。合适的吸附材
类的生存和发展。在众多水处理的方法中，吸附法 料是使用吸附法的关键之一。多年来，人们设计、
因操作简便、效率高、易于规模化等优势而成为一 研究了多种吸附材料来去除水中的重金属离子和染

收稿日期：2020-10-12; 定用日期：2020-11-17; DOI: 10.13550/j.jxhg.20200932
基金项目：国家自然科学基金（21908141）；陕西省教育厅专项科研计划资助项目（20JK0527，18JK0102）；西安市未央区科技计划
项目（201830）
作者简介：张文博（1988—），男，讲师，E-mail：zhangwenbo@sust.edu.cn。联系人：马建中（1960—），教授，E-mail：majz@sust.edu.cn。