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作为一种新型的二维碳纳米材料,石墨烯由于其较大的比表面积和良好的电化学稳定性,在采用电化学氧化法处理有机废水的领域逐渐取得广泛关注。通过掺杂引入其他功能性材料可赋予石墨烯材料更为优异的性能,对提高其对水中污染物的去除能力具有重要意义。本文以自制的石墨烯族相关材料及其与活性炭的复合物为原料,制得的复合电极作为阳极,对有机染料进行电化学氧化处理,考察了最佳条件下电极的性能,探讨了机理。主要开展了如下具体工作:(1)采用改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO),分别用水合肼和硼氢化钠还原剂还原得到石墨烯(GR)和还原氧化石墨烯(RGO);将GO与不同比例的活性炭(AC)掺杂,再次还原后制得RGO/AC复合材料。采用涂覆法分别将GR、GO、RGO、RGO/AC材料均匀涂覆到钛(Ti)极片表面得到致密均匀的复合电极,选择X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、循环伏安特性(C-V)、交流阻抗(EIS)和恒流充放电(GCD)测试等手段分别对其进行了表征分析。结果表明:GR、GO、RGO和RGO/AC材料及其复合电极成功合成。(2)分别以GR/Ti、GO/Ti和RGO/Ti电极为阳极,石墨片为阴极,进行电化学处理亚甲基蓝(MB)和甲基橙(MO)的实验。结果表明:RGO/Ti阳极对MB和MO的去除率均比GR/Ti和GO/Ti阳极高。在电解质浓度为0.15 mol/L,极距为15mm,电流为100mA,pH为8的条件下,其对MB的去除效果最佳;其他条件相同,pH为6时,其对MO的去除效果最佳。(3)分别以不同AC添加比例的RGO/AC/Ti电极为阳极,石墨片为阴极,进行电化学处理MB和MO的实验。结果表明:不同AC添加比例的RGO/AC/Ti阳极对MB和MO的去除率均比RGO/Ti阳极高,且添加30%的AC时去除率最高。此时,其对MB的去除率由66.03%提高到77.56%,对MO的去除率由70.26%提高到82.94%。