三維生物高分子氧化石墨烯復(fù)合凝膠對于陽離子燃料吸附的研究

李佳倫

【摘要】采用簡便方法制備生物高分子調(diào)控氧化石墨烯凝膠對于水污染處理中，可以將生物高分子白蛋白、殼聚糖、脫氧核糖核酸和氧化石墨烯進(jìn)行混合使用，能夠形成水凝膠裝置，最后可以得到生物高分子和氧化石墨烯復(fù)合凝膠產(chǎn)品。然后采用掃描電鏡和原子力顯微鏡分析儀器分析復(fù)合凝膠組裝結(jié)構(gòu)，研究可以發(fā)現(xiàn)凝膠內(nèi)部連通三維多孔結(jié)構(gòu)，有利被吸收分子快速擴(kuò)散，紅外光譜也證明了生物高分子被負(fù)載到了凝膠網(wǎng)絡(luò)中，可將復(fù)合凝膠用于陽離子燃料使用中，試驗(yàn)中生物高分子和氧化石墨烯復(fù)合膠凝對于陽離子燃料具有很好吸附效果，也可以對于陰離子和非離子毒性分子具有一定吸附能力，

【關(guān)鍵詞】三維生物 高分子 氧化石墨烯 復(fù)合凝膠 陽離子 燃料 吸附

一、三維生物高分子氧化石墨烯復(fù)合凝膠對于陽離子燃料吸附作用

（1）通過凝膠對于亞甲基藍(lán)吸附的動力學(xué)和吸附等研究，生物高分子和氧化石墨烯復(fù)合凝膠吸附主要類型是復(fù)合二級動力學(xué)模型和等溫吸附作用，通過對分子單層吸附研究，吸附初期主要大孔擴(kuò)散，后期是離子內(nèi)部擴(kuò)散氧化石墨烯作為熱門新興材料，具有很大面積氧化功能，是一種潛在高效吸附劑?？梢杂杀阋耸ㄟ^多種化學(xué)氧化途徑制備管理，同時還可以直接對于氧化石墨烯用于環(huán)境污染物處理，比如對于陽離子燃料等清除方式，主要就是根據(jù)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行實(shí)施管理，通過氧化石墨烯對于水分散溶液，如果出現(xiàn)吸附后需要離心分離，要將固定材料用于分離和回收，方便重復(fù)使用和減少氧化石墨烯納米對于環(huán)境造成污染問題，在試驗(yàn)研究中還可以將氧化石墨烯和聚苯乙烯進(jìn)行聚合物混合處理。

（2）通過對于文獻(xiàn)研究表明，多糖、蛋白質(zhì)和基因等生物高分子都是通過共價方法合理改善對于氧化石墨烯化學(xué)結(jié)構(gòu)，如果用親水的生物高分子調(diào)節(jié)氧化石墨烯，需要對于兩個親類表面活性劑結(jié)構(gòu)進(jìn)行脂質(zhì)雙分子相互作用。極大抑制和其他細(xì)胞膜強(qiáng)烈相互作用，彌補(bǔ)氧化石墨烯生物學(xué)毒性缺陷問題，提高對于石墨烯和生物高分子組裝化學(xué)反應(yīng)，運(yùn)用三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)方式，也是一種非常良好吸附劑。通過對于殼聚糖、白蛋白和基因等生物高分子生物交聯(lián)劑和石墨烯組裝可以形成復(fù)合三維凝膠，具有良好生物高分子兼容性，在整個制備過程簡單最大優(yōu)勢就是簡便容易和綠色無毒，由此可見生物高分子和氧化石墨烯復(fù)合凝膠作為一種性能比較優(yōu)異的新型吸附劑，在對于污水處理中應(yīng)用非常廣泛。

（3）在水熱法制備中還要還原氧化石墨烯凝膠等固定好石墨烯，如果出現(xiàn)損失問題要對于表面降低含氧官能團(tuán)處理，提高吸收理想，氧化石墨烯要提高溶血率水平。生物學(xué)缺陷導(dǎo)致氧化石墨烯材料沒有得到廣泛應(yīng)用，對于氧化石墨烯合理制備管理，提高綠色環(huán)保，保證高效清除環(huán)境污染物，提高吸附劑工業(yè)應(yīng)用價值，生物高分子在生物體系中有非常重要作用，一般都是通過氫鍵作用構(gòu)建基本功能細(xì)胞器組合，建成三維宏觀組織。同時還要提高對于生物高分子凝膠、支架和復(fù)合材料關(guān)注度，在生物高分子組裝材料中實(shí)現(xiàn)對于調(diào)控多功能物理化學(xué)特性相互融合管理。

二、三維生物高分子氧化石墨烯復(fù)合凝膠對于陽離子燃料吸收試驗(yàn)分析

（1）在試驗(yàn)中應(yīng)用的主要試劑有石墨、基因、白蛋白殼聚糖、亞甲基藍(lán)、氯化鉛、硝酸鎘和氯化銅，氧化石墨烯的制備氧化石墨烯制備主要采用的是鱗片石墨作為原料使用方法，在冰水浴中可以裝配好反應(yīng)瓶。加入適當(dāng)?shù)臐饬蛩幔瑪嚢柘录尤胧酆拖跛徕c，同時還可以加入高錳酸鉀，然后在冰水中混合攪拌兩個小時，室溫條件下攪拌三天，緩慢加入去離子水?dāng)嚢?，用雙氧水使得溶液變?yōu)辄S色，再用分級離心出去氧化石墨烯中的不溶物，去離子洗劑出去硫酸根和金屬離子，將氧化石墨烯溶液用去離子水透析一周時間取出殘留的鹽酸。

（2）生物高分子和氧化石墨烯復(fù)合凝膠的表征儀器，可以通過葉變換紅外光譜獲得，原理力顯微鏡圖像可以使用掃描探針顯示，提高對于顯微鏡系統(tǒng)樣品分析，同時還要做好對于三維形態(tài)發(fā)射掃描電子顯微鏡測試，凝膠的表面可以采用氮?dú)馕椒椒y量。運(yùn)用三維凝膠水分體系實(shí)現(xiàn)對于納米粒度測量，吸收光譜和吸光度使用紫外可見光譜測量方法。

三、三維生物高分子氧化石墨烯復(fù)合凝膠對于陽離子燃料吸附測量試驗(yàn)結(jié)果

（1）采用凝膠化機(jī)理的生物高分子和氧化石墨烯凝膠可以直接由氧化石墨烯和生物高分子溶液直接教練形成復(fù)合凝膠，試驗(yàn)中及時做好混合振蕩，通過石墨烯片和生物高分子鏈接進(jìn)行三維自組裝設(shè)置，提高溶液流動性和凝膠變化。生物高分子鏈接最主要效果就是促進(jìn)氧化石墨烯凝膠形成，同時有效的提高對于高分子梳水作用，同時還要做好對于靜電吸引力，提高對于羥基凝膠化力量，在對于凝膠制備過程中要加入量化溶液物質(zhì)。

（2）生物高分子和氧化石墨烯凝膠表征形成對于陽離子燃料吸收，可以將凝膠樣品玻璃瓶倒置，提高對于凝膠靜止，在試驗(yàn)過程中生物高分子一般都是作為有效交聯(lián)劑，組裝氧化石墨烯，具有一定強(qiáng)度的凝膠。凍干的凝膠樣品內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)掃描電鏡圖像中，可呈現(xiàn)清晰和相互連通的三維多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，孔壁主要是由交聯(lián)氧化石墨烯薄片構(gòu)成，生物高分子和氧化石墨烯相互作用，可以提高內(nèi)部網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)物理交聯(lián)點(diǎn)，根據(jù)圖像可以發(fā)現(xiàn)生物高分子團(tuán)聚，這表明了生物高分子鏈接氧化石墨烯骨架是均勻分布的，可以通過吸附分子擴(kuò)散方式，提高對于水凈處理。

四、結(jié)論

綜上所述，采用簡單冷凍制備三維生物高分子調(diào)控氧化石墨烯水凝膠方法，可以通過傅里葉紅外光譜、熱重力分析儀和粒度分析儀方法實(shí)現(xiàn)對于氧化石墨烯復(fù)合水凝膠表征處理，通過試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，凝膠呈現(xiàn)的三維多孔結(jié)構(gòu)有利于被分子吸收，加速對于內(nèi)部擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)對于生物高分子氧化石墨烯吸收。

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