将废旧锂离子电池中的阳极活性材料石墨制备成氧化石墨烯，通过水热还原法将其制成石墨烯气凝胶。以刚果红为染料污染物模型，研究了石墨烯气凝胶输入、污染物初始浓度、初始pH、温度和吸附时间对刚果红吸附性能的影响。分析了吸附过程的热动力学。实验结果表明，在最佳条件下，吸附率可达99%。石墨烯气凝胶对刚果红的吸附过程符合Freundlich等温吸附模型。吸附过程为多分子层吸附，准二阶动力学方程表明吸附过程为化学吸附。最大吸附量为53.91 mg g^-1，吸附活化能为72.49 kJ mol^-1。结果表明，利用再生阳极材料进行染料脱除具有较高的环境和经济效益。
 
 
图1. (a)石墨和(b)GO的XRD图谱。
 
 
图2. (a)石墨、(b)GO、(c)GA的SEM图像。
 
 
图3. GA(a)吸附前和(b)吸附后的SEM图像。
 
 
图4. 石墨、GO和GA的SEM图像。
 
 
图5. 吸附剂量对吸附速率的影响。
 
 
图6. 初始染料浓度对吸附速率的影响。
 
 
图7. 初始pH值对吸附速率的影响。
 
 
图8. 吸附温度对吸附效果的影响。
 
 
图9. 吸附时间对吸附效果的影响。
 
 
图10. (a)Langmuir方程的拟合曲线(b) Freundlich方程拟合曲线。
 
 
图11. (a)准一阶动力学方程拟合曲线; (b)准二阶动力学方程拟合曲线。
 
 
图12. Arrhenius方程的拟合曲线。
 
 
图13. 刚果红在石墨烯上的优化吸附构型。
 
        相关研究成果由武昌首义学院城市建设学院、武汉理工大学化学化工与生命科学学院Y. Zheng等人于2021年发表在International Journal of Environmental Science and Technology (https://doi.org/10.1007/s13762-020-03114-z)上。原文：Efficient removal of Congo red with graphene aerogel derived from recycled anode of lithium‑ion battery。

转自《石墨烯研究》公众号