1. 研究目的与意义
膨胀石墨是一种新型的多孔碳质吸附材料。它具有发达的孔结构,对于大分子的物质具有超大的吸附能力。膨胀石墨作为新型纳米功能材料,广泛应用于石油、化工、冶金、机械和环保等领域。本实验研究了膨胀石墨对苯酚废水的吸附作用，用新方法和旧方法分别制备了负载二氧化钛的膨胀石墨，用以对模拟废水中苯酚的去除，并对比了两种方法负载二氧化钛的石墨对苯酚的降解效果，结果表明：膨胀石墨对苯酚的吸附符合Langmuir和Freundlich等温线。用新方法负载二氧化钛的膨胀石墨降解苯酚废水的效果明显比传统方法好。
2. 国内外研究现状分析
国内：化学氧化法制膨胀石墨 制备可膨胀石墨的传统方法是在100～105℃时，应用化学法将浓硫酸和浓硝酸的混合液和天然鳞片石墨反应。对于插层剂硫酸来讲，其浓度越低，含水量相对就较高，从而水合硫酸根离子体积增大，使得插入石墨层间变的困难，最终所得到的可膨胀石墨越少，膨胀容积也越小。采用溶胶-凝胶法制备了两种负载TiO2膨胀石墨,用以去除模拟废水中的苯酚。扫描电子显微镜分析结果表明,该法可牢固地将纳米TiO2粉末负载到膨胀石墨的表面和层间。先负载TiO2后膨胀的膨胀石墨对苯酚的吸附性能优于先膨胀后负载TiO2的膨胀石墨。
国外：添加非强酸类插入剂膨胀石墨 非强酸类插入剂进入石墨层间可以部分取代硫酸，从而降低可膨胀石墨的含硫量。
3. 研究的基本内容与计划
1、采用化学氧化法制备膨胀石墨，以80目鳞片石墨为原料，以高锰酸钾和浓磷酸为氧化剂，以浓硝酸和浓磷酸为插层剂，恒温搅拌反应，水洗干燥后制成可膨胀石墨。
2、采用溶胶凝胶法制备tio2溶胶，将tio2溶胶负载到膨胀石墨上。制成负载了tio2的膨胀石墨。对得到的膨胀石墨产品进行表征，获得它们的结构、形貌等相关信息。同时初步探讨了它的生成机理。
3、以苯酚为目标吸附物，研究了膨胀石墨对苯酚废水的吸附行为。分别考察普通膨胀石墨、负载tio2的膨胀石墨对苯酚的吸附和降解作用的机理。
4. 研究创新点
膨胀石墨是一种灰黑色絮状物,表面及内部孔结构非常发达,比表面积可达50～200m2/g,有良好的疏水亲油性,能有效吸附油水混合物中的油。
吸附油的60%～80%可通过负压法和离心力法等脱附回收,使用过的膨胀石墨也可通过再生后循环再使用。
用其吸附非极性有机大分子,特别是油类物质,具有低密度,质轻的特点,并且耐氧化,耐腐蚀,具有高的化学稳定性,还能耐高温、低温,无毒,不会造成二次污染,易于处理,因此它是一种良好的处理废水的吸附材料。
