石墨烯对胺类化合物的吸附研究开题报告

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1. 研究目的与意义

随着世界人口的快速增长和工业化的迅猛发展，环境污染问题引起了人们的广泛关注，特别是水体中有害物质的去除问题至关重要。由于石墨烯具有巨大的比表面积，可以用来负载大量分子，具有非常高的吸附容量；石墨烯具有独特的面吸附特性及π-π吸附特性，对含有芳香苯环的有机污染物具有很高的吸附速度和容量。因此利用石墨烯吸附水中污染物具有很好的净化效果。

目的：（1）了解石墨烯的制备方法；

（2）了解石墨烯在不同ph条件下对于水中胺类化合物的吸附效果；

2. 国内外研究现状分析

1985 年英美科学家发现富勒烯和1991年日本物理学家iijima 发现碳纳米管，加之英国曼彻斯特大学科学家于2004 年成功制备石墨烯之后，金刚石（三维）、石墨（三维）、石墨烯（二维）、碳纳米管（一维）和富勒烯（零维）组成了一个完整的碳系材料家族。从理论上说，石墨烯是除金刚石外所有碳晶体的基本结构单元，如果从石墨烯上剪出不同形状的薄片，进一步就可以包覆成零维的富勒烯，卷曲成一维的碳纳米管，堆叠成三维的石墨。由于石墨烯优异的电学、热学、力学性能，近年来各国科研人员对其的研究日益增长，已经是材料科学领域的研究热点之一。2010 年诺贝尔物理学奖揭晓之后，人们对石墨烯的研究和关注越来越多，新的发现不断涌现。在不断深入研究石墨烯的制备 方法和性质的过程中，其应用领域也在不断扩大。

湘潭大学化工学院的重金属污染控制实验室开展了磁性氧化石墨烯同时吸附砷和镉的性能研究，实验中用化学方法合成的磁性氧化石墨烯（mgo）表面均匀分布着四氧化三铁粒子，从而具备吸附性能；

实验表明：

3. 研究的基本内容与计划

1、石墨烯的制备方法；

2、石墨烯基本性质测定；

3、石墨烯在不同ph条件下对于水中胺类化合物的吸附效果；

4. 研究创新点

新型石墨烯吸附剂的优势在于拥较大的石墨层平面对含有苯环的芳香族化合物可以通过π-π作用进行高效的吸附，同时具有独特的二维结构和孔径分布等特点在处理水中重金属离子的问题上，有很大的潜力，在处理水污染方面石墨烯应该会表现出优异的吸附性能，达到水体净化的效果。