Ying Zheng, Xue Liu, Shaoqing Liu, Yinwei Gao, Lijuan Tao, Qi Yang, Huiru Hao, Danyun Lei, Jianwen Liu*, Constructing physical and chemical synergistic effect of graphene aerogels regenerated from spent graphite anode of lithium ion batteries achieves high efficient adsorption of lead in wastewater, Appl. Surf. Sci., 2023, 633, 157623.(IF:6.7)
由于物理吸附方法的局限性和化学吸附方法的排他性,废水中铅的处理和处置一直困扰着工业界。在此,我们利用锂离子电池的废石墨负极设计并合成了一种独特的石墨烯气凝胶(GA)结构,其中富含硫、羧基和羟基等活性官能团。通过石墨烯本身多孔结构的物理吸附作用,结合特殊官能团的化学吸附作用,协同作用可实现对废水中铅的高效吸附,最高可达 152.70 mg/g。吸附含铅废水的最佳条件是,当初始浓度为 50 mg/L 时,使用 50 mg 的石墨烯在 30 ◦C 下吸附 1 小时。吸附过程符合 Langmuir 等温吸附模型,吸附动力学符合准二级动力学方程,吸附活化能为 47.29 kJ/mol,证实了吸附受化学反应控制。鉴于废物回收利用的优越性,我们的研究为废水中重金属的物理吸附和化学吸附相结合提供了一种新思路。