解决方案详细
氧化石墨烯治理重金属污染解决方案
2015/5/26 15:53:12 发布人:admin
处理水资源中重金属的常用材料是活性炭、沸石和交换树脂等,而成本较低的活性炭和沸石吸附能力差,吸附能力强的树脂和碳纤维价格昂贵。新型氧化石墨烯材料,有效解决了吸附能力和成本之间的矛盾。
方案描述
令人触目惊心的重大水资源污染事件敲响了水资源保护的警钟,重金属污染土壤问题也给我们的粮食安全生产提出了严肃的课题,也对有效治理水资源的重金属污染提出了更高的标准。

目前,处理水资源中重金属的常用材料是活性炭、沸石和交换树脂等,而成本较低的活性炭和沸石吸附能力差,吸附能力强的树脂和碳纤维价格昂贵。新型氧化石墨烯材料,有效解决了吸附能力和成本之间的矛盾。

 

氧化石墨烯是一种从天然石墨制备的、与碳纳米管结构相似的碳纳米材料。侯士峰告诉科技日报记者,对比活性碳、碳纳米管和石墨烯材料对低浓度含铅废水的吸附能力,氧化石墨烯对铅的吸附量高达800mg/g,远高于活性炭的60至120mg/g;同时,氧化石墨烯具有极强的再生能力,多次重复吸附/洗脱循环后的吸附能力仅下降5至10%。

 

1000ppb降低到1—10ppb、铅回收率提高到95%—99%,铅环境排放总量比现有技术降低90%。记者了解到,该成果可有效推广到镉、镍、砷、铜、铬、放射性元素等其他重金属污染体系,具有十分可观的经济效益和社会效益。

 

 

利用氧化石墨烯纳米材料对水中有毒重金属的吸附机理,从重金属和氧化石墨烯的功能团之间的相互作用机制、氧化石墨烯表面结构对吸附能力的影响、吸附动力学和机制、氧化石墨烯的吸附和解吸特性等几个方向进行技术设计,可以有效地“定制”氧化石墨烯的吸附特性。

 

氧化石墨烯材料对金属离子的快速吸附特性大大增强(吸附饱和可在20分钟内完成), 有效解决重金属突发污染事件所要求的快速处理问题。而且,这些吸附剂材料可洗脱重金属后重复利用,其总体经济成本可低于传统的沉淀法和常规的碳基吸附材料,解决运行成本高的问题。更重要的是,被吸附的重金属经洗脱后,可以100%彻底回收,从而彻底解决重金属泄漏处理后的二次污染问题。



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