科研动态

我所合作制备功能化石墨烯材料

在环境污染治理方面有重要应用前景

2011-09-02 | 作者:文/程军莉、邓九安 |【 【打印】【关闭】

  日前,我所低温等离子体应用研究室王祥科研究员和中科院化学所胡文平研究员合作,成功制备出分散性均匀的功能化石墨烯材料,并对该材料进行磺酸化处理,实现了对持久性有机污染物的有效去除。相关研究工作论文发表在材料领域的顶级期刊 “Advanced Materials”(先进材料)上。 

  石墨烯材料具有独特的物理化学性质,在近年来引起国际上广泛的关注。石墨烯与有机污染物之间可以形成非常强的络合能力,从而对有机污染物有很强的吸附能力,但是由于石墨烯在溶液中易团聚,而降低了石墨烯的吸附能力。 

  王祥科、胡文平等通过大量的实验研究表明,在石墨烯表面进行磺酸基功能化处理,不但可以提高石墨烯的分散性,而且可以提高石墨烯的吸附能力。研究结果显示,这种功能化石墨烯对萘和萘酚的吸附能力达到了2.4毫摩尔/克, 是目前所有材料中吸附能力最高的材料。目前,该种材料的制备成本较高,但随着技术的发展,将有望实现低成本、规模化制备,因此在未来的环境污染治理中有非常重要的应用前景。该项研究是在国家自然科学基金、科技部973课题和中国科学院的资助下进行的。 

  王祥科研究员还介绍:对石墨烯进行氧化处理,在其表面修饰含氧功能基团后,氧化石墨烯对金属离子具有很好的吸附效果。此外,课题组在等离子体技术制备石墨烯纳米材料研究中,利用等离子体技术可以直接在石墨表面剥离制备石墨烯,不需要化学试剂,简化了制备过程,并且该过程是环境友好的。

   

  石墨烯材料的标准和对有机物的吸附

   

  石墨烯与有机物的相互作用机理和理论计算

   

    石墨烯与金属离子的相互作用机理