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面对日益严重的水体污染问题,急需寻求高效、廉价的吸附材料。多孔材料的特殊结构使其具有比表面积高、密度低、比强度高等特性,是优良的吸附材料。本课题采用简单的冷冻干燥法和静电纺丝法制备了一系列石墨烯/聚合物多孔材料,作为水体污染物的高效、廉价、环保吸附材料。近年来,石墨烯由于其优异的物理、化学特性受到广泛关注。它是单层或少层石墨片层,具有良好的吸附性。采用简单浸渍法将还原氧化石墨(rGO)沉积于聚氨酯海绵上,得到rGO包覆聚氨酯海绵(rGPUS)。rGO的引入不仅提高了rGPUS的机械强度,同时使rGPUS表面呈疏水性。rGPUS能够选择性吸附有机液体污染物,吸附量最高可达160 g/g,且在100 s内即可达到饱和。rGPUS还具有优异的循环使用性,通过简单挤压的方法便可实现脱附。重复使用50次后,吸附量依然保持在初始值的96%以上。采用冷冻干燥法制备可降解的rGO/聚乳酸(rGO/PLA)复合多孔材料和rGO包覆壳聚糖(rGCS)多孔材料。它们对有机液体污染物都具有良好的吸附性能。rGO/PLA和rGCS多孔材料的最高吸附量分别可达52 g/g和94 g/g。通过离心法实现脱附,第6次的吸附量保持在初始值的80%以上,具有良好的循环使用性。现代社会有大量废旧棉织物被浪费,这些都是再生纤维素的良好来源。采用静电纺丝法以废旧牛仔布为主要原料制备氧化石墨/再生纤维素纳米纤维(GO/rCNFM)和rGO/再生纤维素纳米纤维多孔材料(rGO/rCNFM)。rCNFM具有良好的生物相容性,是良好的药物载体,具有药物缓释作用。将溶菌酶固化于GO/rCNFM上实现了可溶性酶的重复使用。溶菌酶负载的GO/rCNFM对革兰氏阳性菌有良好的抑制作用。rGO/rCNFM可作为有机液体污染的吸附材料,rGO/rCNFM通过简单清洗脱附后便可用于下次吸附。GO/CNFM对金属离子也具有较好的吸附性能。采用冷冻干燥法制备GO/羧甲基纤维素(GO/CMC)复合多孔材料,它对金属离子具有理想的吸附性能。其中对Cu2+的吸附量为83 mg/g,对吸附过程进行拟合,GO/CMC复合多孔材料的吸附过程符合Langmuir吸附等温模型。吸附过Ni2+的GO/CMC多孔材料经还原得到Ni纳米颗粒负载的GO/CMC(Ni@GO/CMC)多孔材料,Ni@GO/CMC多孔材料具有良好的催化性能。