人类对色彩有各种各样需求,因此染料被广泛的用于食品行业,涂料行业,造纸行业等。各种人工染料被合成出来,并被应用于各行各业。由于废水处理技术尚不完善,部分染料被排放到境中,造成环境污染。吸附法是一种常用的废水处理方式。吸附法要求吸附剂具有较大比表面积,从而能吸附大量的污染物。石墨烯具有较大理论比表面积,热稳定性较好等特点,是一种理想的吸附材料。本文在石墨烯表层负载四氧化三铁与二氧化硅,将有效防止石墨烯团聚,同时使材料具有磁性。此外,四氧化三铁被二氧化硅包围保护,使之适用于更广的pH范围。我们还合成了氢氧化镁和纳米二氧化硅同时负载的石墨烯材料,氢氧化铝和四氧化三铁负载的石墨烯材料,并应用于染料的吸附。1.磁性纳米二氧化硅修饰的石墨烯复合材料应用于吸附亚甲基蓝。将氧化石墨烯固体、乙二醇、无水乙酸钠、FeC 13·6H20超声混合,将上述溶液倒入高压反应釜中,高温条件下反应8h,在外加磁场帮助下分离产物,收集到的产物即为磁性石墨烯复合材料。将G-Fe304与CTAB和TEOS溶液混合,用NaOH溶液调pH值到8.5,在水浴中恒温搅拌反应20 h,得到磁性纳米二氧化硅石墨烯复合材料,将上述复合材料(G-Fe304-SiO2)应用于亚甲基蓝(MB)吸附研究。通过XRD.XPS对复合材料进行元素以及化合价分析,得出四氧化三铁及二氧化硅成功负载于石墨烯表面,通过TEM和SEM图分析可以得出纳米二氧化硅将四氧化三铁包裹,有效保护四氧化三铁。研究MB溶液酸碱度、吸附时间、温度以及MB初始浓度对G-Fe304-SiO2吸附性能的影响。通过实验数据分析得出伪二级动力学和Langmuir等温吸附模型,较为准确地说明并解释了G-Fe3O4-SiO2复合材料吸附MB的过程和方式。得出G-Fe3O4-SiO2复合材料具有较大的吸附量,达到吸附平衡所需时间较短。2.氢氧化镁、纳米二氧化硅同时负载的氧化石墨烯材料应用于吸附亚甲基蓝。氧化石墨烯固体、二次水、Mg(NO3)2·6H2O、NdNO3、Na2C2O4、氨水和NaOH混合超声分散,最后将上述溶液倒入50 mL高压反应釜中,在180℃密闭条件下反应24 h,获得氢氧化镁氧化石墨烯复合材料(GO-Mg(OH)2)。GO-Mg(OH)2复合材料、CTAB, TEOS混合,调制体系pH值至8.5左右并超声,上述溶液在40℃条件下搅拌20 h,从而得到黑色氢氧化镁纳米二氧化硅氧化石墨烯复合材料(GO-Mg(OH)2-SiO2)粉末。运用XRD、XPS、TEM和SEM对复合材料分析,可得出氢氧化镁及二氧化硅成功负载于石墨烯表面,纳米二氧化硅负载于氢氧化镁表面。研究了MB溶液酸碱度、吸附时间、温度以及MB初始浓度对GO-Mg(OH)2-SiO2吸附性能的影响。通过实验数据分析得出伪二级动力学和Langmuir等温吸附模型可以较为准确地说明并解释了GO-Mg(OH)2-SiO2复合材料吸附MB的过程和方式。得出GO-Mg(OH)2-SiO2复合材料具有较大的吸附量,达到吸附平衡所需时间较短,该吸附过程为吸热过程。3.氢氧化铝负载的磁性石墨烯复合材料吸附亚甲基蓝。将氧化石墨烯固体、乙二醇、无水乙酸钠、FeCl3-6H2O超声混合,上述混合液倒入到高压反应釜中,高温条件下反应8 h,在外加磁场帮助下分离产物,得到磁性石墨烯材料。将一定量的磁性石墨烯分散到水中,加入偏铝酸钠和二次水,用氢氧化钠调节pH到7.5和9之间,超声24 h,得到G-Fe3O4-Al(OH)s复合材料。运用TEM、SEM、XRD等手段对复合材料进行表征。见上述复合材料应用于MB的吸附,研究其吸附效果、吸附动力学以及吸附热力学。