廢石墨制備石墨烯氣凝膠對亞甲基藍的吸附

鄭 瑩，周小雨，凌 海，羅涵璐，莫文婷，雷家珩，李俊升

（1. 武昌首義學院城市建設學院，湖北武漢430064；2. 武漢理工大學化學化工與生命科學學院，湖北武漢430070）

鋰離子電池因具有體積小、重量輕、電位高、能量密度高、循環壽命長等特點，已廣泛應用于各種便攜式電子設備、混合動力汽車以及電動汽車等領域〔1〕。2019 年上半年我國鋰離子電池產量高達63.57億只，累計年增長6.9%〔2〕。 隨著鋰離子電池使用量的快速增長，廢舊鋰離子電池的產量也逐年增加，大量廢舊鋰離子電池若不經妥善處理將會造成不同程度的環境問題和資源浪費。 由于石墨具有較強的導電性、導熱性、可塑性等優良特性，利用廢舊鋰離子電池中的負極材料石墨制備新型功能性材料受到研究者的關注〔3-4〕。

近年來，隨著印染行業的發展，印染廢水的排放量增大〔5〕。 目前，對于印染廢水的處理主要采用化學法〔6-7〕、生物法〔8〕以及物理法〔9〕。 其中，吸附法作為一種處理效果好且成本較低的方法， 已廣泛應用于印染廢水的脫色處理。因此，可以廢治廢將廢舊石墨制備成功能性材料用于印染廢水的吸附處理。

本研究采用改進的Hummers 法對廢舊鈷酸鋰電池負極石墨進行再生處理， 制備了具有特異官能團的氧化石墨烯， 并將其交聯還原合成了具有三維空間結構的石墨烯氣凝膠材料。 通過實驗探究了其對有機染料亞甲基藍的吸附效果及吸附機理。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

試劑:濃硫酸、L-半胱氨酸、亞甲基藍、N-甲基吡咯烷酮，國藥集團化學試劑有限公司；……