通过GO的表面功能化来合成三维（3D）双网状氧化石墨烯/海藻酸酯聚丙烯腈（GO/Ca-Alg₂-PAN）复合水凝胶，以激活吸附位点。GO/Ca-Alg₂-PAN的形貌和结构通过扫描电子显微镜（SEM）、Brunauer-Emmett-Teller（BET）、傅立叶变换红外光谱（FT-IR）和热重分析（TGA-DSC）进行分析。物理化学分析结果表明，氧化石墨烯/Ca-Alg₂-PAN是由二维结构的氧化石墨烯与藻酸盐的结合而成功合成的，藻酸盐经聚苯胺功能化后形成三维双网络复合材料。这种功能化方法有助于增加Cu²⁺离子的吸附能力。GO/Ca-Alg₂-PAN对Cu²⁺的最大吸附容量为5.99 mmol/g。吸附动力学实验结果表明，在2 mM Cu²⁺下，GO/Ca-Alg₂-PAN在147 min内达到了准二级模型的吸附平衡。
 
Figure 1. (a) GO, (b) GO/Ca-Alg₂, (c) GO/Ca-Alg₂-PAN的红外光谱
 

Figure 2. GO/Ca-Alg₂-PAN珠粒的SEM和EDS图谱

 
Figure 3. (a) GO, (b) GO/Ca-Alg₂和(c-d) GO/Ca-Alg₂-PAN珠粒的FE-SEM图像和物理性能
 

Figure 4. 使用GO/Ca-Alg₂-PAN吸附Cu²⁺的（a）等温线和（b）动力学模型。
 
 
Figure 5. GO/Ca-Alg₂-PAN吸附Cu²⁺的颗粒内扩散图。
 
      相关研究成果与2020年由韩国建筑大学的Sang-June Choi 课题组，发表在Environmental Engineering Research (DOI: 10.4491/eer.2019.442) 上。原文：Three-dimensional double-network hydrogels of graphene oxide, alginate, and polyacrylonitrile for copper removal from aqueous solution。

摘自《石墨烯杂志》公众号：