基本信息
- 项目名称：
- TiO2/膨胀石墨及氧化石墨烯的制备与应用
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本文采用HClO4/H3PO4/KMnO4氧化插层体系，制备得到膨胀石墨。利用所得可膨胀石墨，以TBOT为钛源，在600℃下煅烧得到TiO2/膨胀石墨光催化材料；并采用Hummer法制备氧化石墨烯并对其进行表征。使用膨胀石墨、TiO2/膨胀石墨对模拟有机污水进行处理。探究了温度、pH值、吸附时间对膨胀石墨吸附浮油效果的影响。分析了制备条件对TiO2/膨胀石墨脱色率的影响。
- 详细介绍：
- 随看现代工业的发展，有机污水逐渐成为量大而广的污染源，世界上每年至少有近1000万吨有机污水通过各种途径进入水体，因此消除有机污水的有效途径和措施，具有十分显著的经济价值和社会意义。膨胀石墨作为一种疏松多孔的碳素材料，膨胀之后，其表面及内部孔结构非常发达，比表面积可达50～300 m2/g。加之具有疏水性和亲油性，无毒无害，比重小，在水体油脂污染防治领域应用潜力巨大。 纳米TiO...(查看更多)
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 随看现代工业的发展，有机污水逐渐成为量大而广的污染源，世界上每年至少有近1000万吨有机污水通过各种途径进入水体，因此消除有机污水的有效途径和措施，具有十分显著的经济价值和社会意义。膨胀石墨作为一种疏松多孔的碳素材料，膨胀之后，其表面及内部孔结构非常发达，比表面积可达50～300 m2/g。加之具有疏水性和亲油性，无毒无害，比重小，在水体油脂污染防治领域应用潜力巨大。
科学性、先进性及独特之处
- 本作品成功制备出膨胀倍率达268ml/g的无硫膨胀石墨材料。 随后采用无硫膨胀石墨与TiO2复合，制备TiO2/无硫膨胀石墨复合材料。 经模拟污水降解实验。该材料对上述污水吸附分解率达90%以上， 有效解决了现有处理污水方法不能彻底清除水中油脂和吸附选择性较差，不能同时吸附油和水等问题。 最后探究了氧化石墨烯的制备工艺，经表征，验证了悬浮液中单层氧化石墨烯的存在。
应用价值和现实意义
- 膨胀石墨是一种疏松多孔的碳素材料，其表面及内部孔结构非常发达，比表面积可达50～300 m2/g。加之具有疏水性和亲油性，无毒无害，比重小，在含油污水防治领域应用潜力巨大。
学术论文摘要
- 本文采用HClO4/H3PO4/KMnO4氧化插层体系，利用氧化插层，微波膨胀等工艺制备得到无硫膨胀石墨，探究了温度、pH值、吸附时间对膨胀石墨吸附浮油效果的影响。随后利用上述体系所得无硫可膨胀石墨，以Ti(O-Bu)4为钛源，在600℃下煅烧得到TiO2/无硫膨胀石墨光催化材料。分析了煅烧时间、H2O加入量、Ti(O-Bu)4加入量对TiO2/无硫膨胀石墨膨胀倍率及表观...(查看更多)
获奖情况
- 1.发表论文 晏梦雨,何媛,王增奎.TiO2/无硫膨胀石墨的制备及影响因素[J].中国粉体技术,2010.10(16):46-48. 王增奎,李珍,晏梦雨.无硫膨胀石墨的制备及对浮油吸附研究[J]. 中国粉体技术,2010.10(16):49-52. 2.获得奖励 中国地质大学（武汉）科技论文报告会校级三等奖 第八届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛校一等奖
鉴定结果
- 该同学已在实验室开展膨胀石墨相关研究近两年时间，完成了膨胀石墨、TiO2/膨胀石墨、氧化石墨烯的制备及其吸附性能研究等研究。其申报成果为琪课外学术科技活动成果，情况属实。
参考文献
- 检索目录： [1]Cao Hong, Ma Enbao, Wang Xuehua et al. Absorption and Photocatalytic Degradation of Machine oil by Exfoliated Graphite-Supported Nanometer TiO2 Material [J]. ACTA GEOLOGICA SINICA, 2...(查看更多)
同类课题研究水平概述
- 对于TiO2/膨胀石墨复合材料的研究，国外起步较早。在2002年，T.Tsumura与M.Toyoda两人首次尝试将TiO2与膨胀石墨复合，其实验结果表明，锐钛矿型TiO2能够稳定的存在于膨胀石墨表面与层间。同时，在吸附分解重油方面膨胀石墨与负载的TiO2之间有很好的协同效应。膨胀石墨作为载体，通过扩散可为TiO2提供一个重油富集的环境，由于重油被有效富集、浓缩，在吸附分...(查看更多)
