L-半胱氨酸改性氧化石墨烯去除水中Hg(Ⅱ)

赵博涵，林海英,2，冯庆革，朱奕帆，廖玉莲

(1.广西大学 资源环境与材料学院 广西高校环境保护重点实验室，广西 南宁 530004；2.广西博世科环保科技股份有限公司,广西 南宁 530007)

现代化工、燃煤、氯碱和混汞炼金等行业所产生的重金属汞污染[1]，因其可对人体产生较高的毒性，导致神经、大脑和肾脏的接触性损害，而备受关注[2-3]。在水中汞废水处理工艺中，吸附法因其具有操作简单、经济高效、避免二次污染等特点而被广泛应用[4]。

氧化石墨烯(GO)，含有大量含氧官能团[5]，机械性能优良[6]，但其对水中Hg(Ⅱ)的吸附容量较低[7]。L-半胱氨酸(L-Cysteine)分子中的巯基与重金属离子间存在相互作用和强亲和力[8]。本文采用简便的一步合成法，用L-半胱氨酸对GO进行功能化改性，引入巯基等活性位点，合成L-Cysteine-GO复合材料。采用批量吸附试验，结合相关仪器表征，研究L-Cysteine-GO对Hg(Ⅱ)的吸附性能与机理，以期为处理含Hg(Ⅱ)废水提供经验参考。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

氧化石墨烯(GO，工业级单层)；硝酸(优级纯)；半胱氨酸盐酸盐、氢氧化钠、氯化汞、氢氧化钾均为分析纯、盐酸(工艺超纯)。

AFS-9230顺序注射双道原子荧光光度计；X0-18N型真空冷冻干燥机；Nicolet IS 50型傅里叶变换红外光谱仪；Rigaku D/MAX 2500V型X射线衍射仪(XRD);SHZ-82A型水浴恒温振荡器；SU8020型高分辨场发射扫描电镜(SEM);NanoBrook Omni型多角度粒度及高灵敏Zeta电位分析仪；inVia Reflex型激光拉曼光谱仪。

1.2 实验方法

1.2.1 L-Cysteine-GO材料的制备 将一定质量的GO加入蒸馏水中，超声分散一段时间形成均相的3 g/L GO分散液，并用KOH溶液调节pH至10。将一定量的L-Cysteine加入去离子水中溶解，再将溶液逐滴加入到GO分散液中，一定温度下水浴加热搅拌一段时间；……