還原氧化石墨烯基三聚氰胺海綿的 制備與吸附性能（3）

王子濤,肖長發,趙 健,胡 霄,徐乃庫 (天津工業大學,改性與功能纖維天津市重點實驗室,天津300387)

采用日本Shimadzu公司UV-2401PC型紫外分光光度計測定吸附時混合體系中殘留的甲苯濃度, 測試波長為261nm.t時刻甲苯濃度ct用標準對比法進行計算,標準溶液濃度(cs)為1g/L,計算公式如下: ct= csAt

As (2) 式中,At為t時刻混合體系中殘留甲苯的吸光度;As為標準溶液吸光度. 在室溫下,將定量的RGOME置于盛有油水混合物的250mL容量瓶中,以100r/min的頻率連續 振蕩,使RGOME與混合液充分接觸.t時刻的吸附量Qt和分離效率(E)按下式計算: Qt=(c0-ct)

V W (3)E= c0-ct

c0 ×100%(4) 式中,c0為初始濃度(1g/L);ct為t時刻殘留甲苯的濃度(g/L);W為RGOME的質量(g);V為油水混合物體積(L)

在室溫下,將定量的RGOME浸入油品中1min,測定RGOME吸附量;然后用鑷子將RGOMR中的油品擠出,放入通風櫥內懸掛晾干,將RGOME再次放入油品中吸附.重復上述過程10次,觀察RGOME吸附量隨吸附/脫附次數的變化,以考察RGOME的循環使用情況.

2 結果與討論 2.1 SEM分析 三聚氰胺海綿(ME)和還原氧化石墨烯基三聚氰胺海綿(RGOME)的表面形貌如圖1所示.可見,兩者均具有疏松多孔的網狀結構,表明還原氧化石墨烯薄膜并沒有破壞三聚氰胺海綿ME的孔隙結構,RGOME內部具有巨大的表面積和空間,可實現對油品的吸附和容納.由圖1插圖可以看出,三聚氰胺海綿ME表面光滑,而RGOME表面具有一層類似荷葉表面[33]帶有乳突的膜狀物,可推斷其為還原氧化石墨烯薄膜[34],表明還原氧化石墨烯較均勻地涂覆在了ME表面

2.2 ATR-FTIR分析 ME和RGOME的ATR-FTIR光譜如圖2所示.3318cm-1處為N—H的伸縮振動吸收峰,1500cm-1 附近為三嗪環芳香族C N伸縮振動吸收峰,971cm-1處為N—H的扭曲振動吸收峰,RGOME的峰強 度明顯低于

ME;RGOME在2919cm-1處的C—H伸縮振動吸收峰強度高于ME,表明還原氧化石墨烯被涂覆在三聚氰胺海綿表面,導致紅外譜圖上顯示的N—H和C N峰強度減弱,C—H峰強度增強. RGOME的1147cm-1處的C—O伸縮振動吸收峰強度明顯高于ME,表明RGOME在還原后仍存在部分含氧官能團,這與文獻[35]的結論相符,即采用還原氧化法制得的石墨烯存在結構缺陷.ME和RGOME均在809cm-1處出現尖銳的三嗪環變形振動吸收峰,表明RGOME仍有部分裸露的三聚氰胺海綿存在.