Page 199 - 《精细化工》2022年第9期

第 39 卷第 9 期 精 细 化 工 Vol.39, No.9
2022 年 9 月 FINE CHEMICALS Sept. 2022

水处理技术与环境保护
金刚烷胺/氧化石墨烯复合材料的制备及其吸附性能

*
刘迎新，梁 坚，孙卫琨，蒋 恒，黎成勇 ，黄 山
（长沙学院 生物与环境工程学院，湖南 长沙 410003）

摘要：以氧化石墨烯和金刚烷胺为原料，通过水相合成法制备了金刚烷胺功能化氧化石墨烯复合材料（A/GO），
采用 FTIR、XRD 和 XPS 对 A/GO 进行了结构表征，并考察了 A/GO 对有机染料的吸附性能。结果表明，与氧
化石墨烯相比，A/GO 对甲基蓝（AB93）表现出高效吸附性，其吸附动力学和吸附等温模型分别符合拟二级动
力学和 Langmuir 模型，最大理论吸附容量（q m ）为 1250.0 mg/g。热力学分析表明，A/GO 吸附 AB93 是自发的
放热过程。A/GO 吸附 AB93 对 NaCl 和 KCl 表现出良好的耐盐性，而 CaCl 2 能有效地促进 A/GO 吸附 AB93。
对于刚果红和 AB93 等的混合染料体系，A/GO 能选择性吸附 AB93。
关键词：氧化石墨烯；金刚烷胺；甲基蓝；吸附；选择性；水处理技术
中图分类号：Q644.1；X783.2 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2022) 09-1917-07

Preparation and adsorption properties of
amantadine/graphene oxide composites

*
LIU Yingxin, LIANG Jian, SUN Weikun, JIANG Heng, LI Chengyong , HUANG Shan
（College of Biological and Environmental Engineering, Changsha University, Changsha 410003, Hunan, China）

Abstract: Amantadine functionalized graphene oxide composites (A/GO) were prepared from graphene
oxide and amantadine through aqueous phase synthesis, followed by structural characterization via FTIR,
XRD and XPS. Furthermore, the adsorption performance of A/GO for organic dyes were investigated. The
results showed that A/GO exhibited higher adsorption efficiency for methyl blue (AB93) compared with
control graphene oxide. Moreover, it was found that the kinetic and isothermal model of A/GO for
adsorption of AB93 fitted pseudo second-order kinetics and Langmuir model with a maximum theoretical
adsorption capacity (q m) of 1250.0 mg/g. Meanwhile, thermodynamic analysis revealed that the adsorption
process of A/GO for AB93 was spontaneously exothermic, displayed good resistance to NaCl and KCl salts
and adsorption efficiency improvement in presence of CaCl 2. In addition, A/GO demonstrated selective
adsorption for AB93 in the dye mixture of congo red and AB93.
Key words: graphene oxide; amantadine; methyl blue; adsorption; selection; water treatment technology

快速发展的现代工业排放大量工业废水，给水 产物对人类及水生生物还具有较强的致突变性和致
资源的保护与利用带来极大负担。特别是纺织、印 癌性。
染、造纸、印刷等行业，每年有超过 100 t 的有机染 吸附技术应用于废水中有机染料的处理具有去
[1]
料被排放到水体中，成为水污染的主要来源之一 。 除率高、易回收、易操作、低能耗和应用范围广
有机染料种类繁多、化学结构复杂、稳定性高、难 的优势，被认为是最有前途的水污染处理方法之
以自然降解。进入水体中的染料会减弱入射到水体 一 [3-4] 。此外，实际生活的染料废水存在多种染料，
[5]
中的阳光，阻碍水生植物的光合作用，严重影响水 吸附技术处理多元染料体系逐渐成为热点 。目前，
[2]
生动植物的生存 。此外，许多有机染料及其代谢 许多新型材料被用于吸附有机染料，主要包括生物

收稿日期：2021-11-15; 定用日期：2022-04-26; DOI: 10.13550/j.jxhg.20211159
基金项目：国家自然科学基金（2020JJ52073034）；国家级大学生创新创业训练计划项目（S20211077004）；长沙学院人才引进基金
（2016SF1614，2018SF1814）；长沙学院大学生科技创新项目
作者简介：刘迎新（1970—），女，高级工程师，E-mail: 312260478@qq.com。联系人：黎成勇（1973—），男，教授，E-mail：lyong92@163.com。