三维石墨烯-碳纳米管磁性气凝胶的制备及其染料吸附性能

摘要

将ZnCl_(2)、NiCl_(2)·6H_(2)O、FeCl_(2)·4H_(2)O和FeCl_(3)·6H_(2)O分别加入氧化石墨烯和碳纳米管的悬浮液中,在碱性条件下共沉淀和水中与聚乙烯醇交联后,冷冻干燥制备气凝胶。制备的气凝胶由磁性Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_(2)O_(4)纳米粒子、氧化石墨烯、碳纳米管和聚乙烯醇组成,不仅具有吸附染料分子的活性位点,而且可通过外加磁场从水中分离。在最佳质量比下,制备的气凝胶对亚甲基蓝具有高的吸附容量(q_(e)=71.03 mg g^(-1))和中等磁性强度(M_(S)=3.519 emu g^(-1))。在染料浓度为0.025 mg mL^(-1)的条件下,气凝胶对亚甲基蓝、甲基橙、结晶紫及其相等质量的混合物的去除效率分别为70.1%、4.2%、8.9%和11.1%。该气凝胶重复使用3次后,再生效率仍超过82%。此外,它对生物体无毒,有望用作处理工业废水的吸附剂。