以城市污泥为基质制备氧化石墨烯的响应面优化

作者：张婷婷; 孔祥清^*; 付莹; 张震斌; 赵霏; 袁丹; 周渊名

来源：环境工程, 2022, 40(07): 25-51.

DOI：10.13205/j.hjgc.202207004

• 城市污泥
• 氧化石墨烯
• 响应面法
• 资源化

城市污泥中含有丰富的有机质，能够为氧化石墨烯的制备提供碳源。采用改进的Hummers法以城市污泥为基质制备氧化石墨烯(GO)。在单因素实验基础上，通过响应面法对碳粉用量、KMnO4用量、H2SO4用量以及超声时间多因素影响下的GO制备条件进行优化，其最优制备条件为：碳粉用量3.22 g、KMnO4用量4.12 g、H2SO4用量22.63 mL、超声时间7.61 h。扫描电镜和红外光谱分析表明，响应面优化条件下制备的GO具有明显的片层状结构，在3400,1400 cm-1左右处为O—H(羟基)的特征峰，1700 cm-1出现CO(羰基)的特征峰，1200 cm-1左右出现C—O(环氧基)的特征峰，符合传统材料制备的GO特征。以城市污泥为基质成功制备出GO,为城市污泥的资源化利用提供了新的方向和理论基础。

• 单位
  松山湖材料实验室; 辽宁工业大学