1.一種N、S元素協(xié)同修飾石墨烯電極去除水中鐵離子的方法,其特征在于:步驟如下:
a、制備氮硫共摻雜石墨烯氣凝膠:將氧化石墨烯超聲分散于去離子水中,超聲10~30min使其分散均勻。待其分散均勻后加入L-半胱氨酸,攪拌使其分散均勻。然后將混合液在95℃的條件下進(jìn)行水浴加熱2h。反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)產(chǎn)物置于蒸餾水中沉浸2~3天,然后冷凍干燥,得到氮硫共摻雜石墨烯氣凝膠材料;
b、制備氮硫共摻雜石墨烯氣凝膠紙電極:將步驟a制得的氮硫共摻雜石墨烯氣凝膠與預(yù)先配制的聚乙烯醇溶液混合,形成糊狀的分散液,移取0.1~0.4mL的分散液均勻涂抹于硬紙片上,冷凍干燥,得到氮硫共摻雜石墨烯氣凝膠紙電極;
c、電化學(xué)法去除水中鐵離子:配制鐵離子溶液,量取鐵離子溶液置于電吸附容器中,將步驟b中制得的氮硫共摻雜石墨烯氣凝膠紙電極對(duì)鐵離子分別進(jìn)行電吸附實(shí)驗(yàn)。電吸附鐵離子實(shí)驗(yàn)采用三電極體系,以紙電極為工作電極,鉑片電極為對(duì)電極,甘汞電極為參比電極。同時(shí)使用電導(dǎo)率儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溶液電導(dǎo)率的變化,當(dāng)電導(dǎo)率保持不變時(shí),即紙電極吸附達(dá)到平衡;
d、脫附再生使用后的電極:對(duì)于達(dá)到吸附飽和的氮硫共摻雜石墨烯氣凝膠紙電極,撤去電極上的電壓后,溶液的電導(dǎo)率恢復(fù)至接近初始值,實(shí)現(xiàn)電極的脫附再生。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種N、S元素協(xié)同修飾石墨烯電極去除水中鐵離子的方法,其特征是:所述步驟a中L-半胱氨酸與氧化石墨烯的質(zhì)量比為3:1,反應(yīng)溫度為95℃,反應(yīng)時(shí)間為2~4h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種N、S元素協(xié)同修飾石墨烯電極去除水中鐵離子的方法,其特征是:所述步驟c中電吸附水中的重金屬離子為Fe3+。