TiO2改性石墨烯电极电吸附去除污水中NH4+

作者：皋海岭; 徐斌^*; 高月香; 朱月明; 张松贺; 张毅敏

来源：化工学报, 2020, 71(11): 5309-5319.

• 石墨烯
• TiO2
• 复合材料
• 电吸附
• +" name="keyword">NH4+

通过水热法制备得到TiO2改性石墨烯复合材料(RGO/TiO2),考察了其形貌结构和电化学性能。将其组装成电极,对比未改性石墨烯(RGO)电极和RGO/TiO2电极的电吸附NH4+性能。重点考察外加电压、循环流速、初始浓度等工艺参数对RGO/TiO2电极电吸附NH4+的影响,并对其电吸附NH4+特性和对模拟实际含NH4+废水深度脱NH4+效果进行研究。结果表明:RGO/TiO2复合材料具有三维孔洞结构,比表面积为382.08 m2·g-1,比电容量在扫速为0.01 V·s-1时达到325.80 F·g-1,优于RGO材料。RGO/TiO2电极的初次电吸附量较RGO电极提升了28.3%,循环再生吸附10次后,RGO/TiO2电极的NH4+吸附量仅降低了5.87%,循环再生吸附性能优于RGO电极。外加电压2.0 V、循环流速35 ml·min-1和NH4+初始浓度1.0 mmol·L-1为RGO/TiO2电极的最佳NH4+电吸附条件。RGO和RGO/TiO2电极电吸附NH4+过程符合准一级动力学模型和Freundlich等温吸附模型,电吸附NH4+为非均匀表面的多层吸附行为,以物理吸附为主。RGO/TiO2电极4级串联时对模拟实际含NH4+炼油净化水的去除率达到86.84%。

• 单位
  河海大学; 生态环境部南京环境科学研究所