以城市污泥为基质制备氧化石墨烯的响应面优化

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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)。在单因素实验的基础上通过响应面法对碳粉用量、高锰酸钾用量、浓硫酸用量以及超声时间多因素影响下的GO制备条件进行优化研究,得到优化的城市污泥基GO的制备条件:碳粉用量3.22 g、高锰酸钾用量4.12 g、浓硫酸用量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 cm-1和1400 cm-1左右位置有O-H(羟基)的特征峰,1700 cm-1位置出现C=O(羰基)的特征峰,1200 cm-1左右位置有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。
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