硼掺杂还原氧化石墨烯吸附六价铬的动力学和热力学研究

以氧化石墨烯为碳源,硼酸为硼源,采用水热法一步制得硼掺杂还原氧化石墨烯(B-RGO),利用扫描电镜、X射线衍射和红外光谱表征其物理性能,并首次研究其对Cr(Ⅵ)的吸附动力学和热力学.结果 表明,B-RGO中B含量为7.16at％,为纳米片状无序结构碳,表面存在含氧和含硼官能团,可以提供更多的活性吸附位点,因而其对Cr(Ⅵ)的吸附性能优于RGO和GO.测试发现,其动力学符合准二级动力学模型,相关系数R2为0.992,化学吸附起主导作用;粒子内扩散模型表明,吸附的速率由膜扩散和内扩散共同控制.不同温度下的吸附等温线更符合Lang-muir等温式,最大吸附量为119mg/g(318K),0＜RL＜1,说明B-RGO吸附Cr(Ⅵ)为有利吸附.热力学参数△G0＜0,△H0＞0,△S0＞0,表明B-RGO吸附Cr(Ⅵ)的过程是自发的、吸热的熵增反应.