1。3。4 吸附性能 6

1。3。5 其他性能 6

1。4 水体中的铬污染及其处理 7

1。4。1 铬离子的危害 7

1。4。2 含铬废水处理技术 7

1。5 本文主要研究内容 10

第二章实验部分 11

2。1实验药品 11

2。2 实验仪器 11

2。2。1 X射线衍射仪 12

2。2。2 扫描电镜 13

2。2。3紫外可见近红外分光光度计 13

2。3 实验步骤 14

2。3。1 氧化石墨烯的制备 15

2。3。2氧化石墨烯的还原 16

2。3。3 石墨烯吸附性能研究实验 16

第三章石墨烯的表征及吸附性能研究 18

3。1石墨烯的表征 18

3。1。1 X射线衍射图样及分析 18

3。1。2 扫描电镜图样及分析 20

3。2 石墨烯的吸附实验 21

3。2。1 实验药品及器材 22

3。2。2实验步骤 22

3。3 吸附结果分析 25

3。3。1 吸附剂用量对吸附的影响 25

3。3。2 吸附动力学 26

3。3。3 实验结果对比及不足 29

结论 30

致谢 31

参考文献 32

第一章绪论

1。1石墨烯的概述

2010年诺贝尔物理学家被授予英国曼彻斯特大学的俄裔科学家康斯丁·诺沃肖洛夫和安德烈·盖姆，以表彰他们对石墨烯研究所作出的贡献。2004年，两位科学家在实验室通过机械剥离的方法制得了石墨烯，从而打破了非绝对零度情况下不可能存在二维材料的说法。具体来讲，他们通过使用胶带纸粘住石墨，在胶带上得到一层石墨，然后不断用胶带去粘已带有石墨的胶带，这样经过无数次一分为二的粘扯分离，得到只有一个原子厚度的石墨结构，称之为石墨烯。

石墨烯的问世，拉开了人们对其研究的热潮。有数据表明，在2004年之前，世界范围内研究石墨烯的论文数量不超过100篇，到了2005年相关论文数量突破200篇，到2009年，这个数据为2232篇[1]。世界上研究石墨烯的国家多达79个，相关的科研机构更是多达数百个，这其中就有著名的加利福尼亚大学、中国科学研究院、普朗克研究中心等机构。对于石墨烯，人们研究的主要是其电学性能、光学性能、磁性性能以及热力学等方面，并对这些性质在实际中的应用做出了探索。国内目前研究石墨烯的主要机构有清华、北大、南开等著名高校以及中科院等研究机构。

石墨烯由一层层蜂窝状排列的碳原子在二维空间上堆叠形成的，层片之间主要依靠分子间结合力而结合在一起的。如图1-1所示，其所有原子都是以sp2形式杂化形成的，同时又贡献出p轨道上的电子，与周围碳原子形成大π键。值得注意的是，这个大π键可以自由移动，因此其在多方面都具有良好的性能。石墨烯作为一种新型材料，人们对它的研究热度依然很高，其诸多的优秀性能如高的电导率、热导率、比表面积、磁性都吸引着众多学者去研究。