1. 研究目的与意义
由于人口快速增长、城市化、工业化等环境问题，水质不断恶化。多种污染物经常共存于水环境中，改变水的化学、物理或生物特性。如果处理不当，水生生态系统可能会受到联合污染的不利影响。重金属和有机污染物共同污染的土壤和水的处理是一个重大的挑战，因为这两种污染物有不同的命运和运输机制。吸附法由于设计简单、成本低、效率高、适应性广，被广泛应用于水溶液中去除无机和有机污染物。
尽管Fe3O4和Fe3O4复合材料由于易于分离而引起了人们的极大兴趣，但它们在酸性溶液中仍有聚集和分解的趋势。为了防止磁性纳米颗粒在低pH条件下聚集或溶解，通过表面改性，引入一些适用的官能团，如NH2或SH，可以通过简单的硅烷化方法牢固地引入，使Fe3O4复合材料更加稳定。
2. 研究内容和预期目标
3. 国内外研究现状
经过多年的研究，目前已有多种方法可去除水中的重金属离子，如化学沉淀、电化学、薄膜过滤、离子交换和吸附法等，在这些方法中，吸附法由于其具有成本低、易操作等优点而受到研究人员的青睐，而吸附法的关键在于寻找合适的吸附剂材料。除传统的活性炭、沸石等吸附剂外，近年来研究人员相继采用了壳聚糖、木质素、零价纳米铁等新型吸附剂在吸附领域取得了一系列研究进展。自从2006年Machida等发现氧化石墨烯（GO）可吸附Pb（Ⅱ）以来，GO由于其独特的物理化学性质受到了研究人员的广泛关注。
近年来，磁性石墨烯由于具有吸附能力强、便于分离等优势被广泛应用于水中有机污染物的吸附研究。Chang通过溶剂热法制备了 Fe3O4/石墨烯纳米复合材料，进行了 TEM、FTIR 和 VSM 表征，探讨了不同影响因素对苯胺和对氯苯胺吸附能力的影响。实验结果表明，该纳米复合材料对苯胺和对氯苯胺的吸附在 60 min 内即达到吸附平衡，且吸附过程遵循拟二级动力学模型和 Freundlich 等温线模型。材料的饱和磁化强度约为120 emu/g，保证了吸附后的磁性分离。We通过简单的静电自组装法制备了核壳结构 Fe3O4-GO 微米颗粒，其在水中具有良好的分散性、高饱和磁化强度和优良的磁响应。选择牛血清白蛋作为模型蛋白来研究 Fe3O4-GO 对蛋白质的吸附效能 。Fe3O4-GO 颗粒表现出较大的吸附能力（182 mg/g），而且短时间内即可达到吸附平衡。实验结果表明 GO 作为核壳磁性复合材料的外壳材料，性能优于传统的壳体材料（如聚合物和硅等），从而展示了 Fe3O4-GO 颗粒在磁性生物分离中的巨大潜力。
4. 计划与进度安排
1、2022.11-2022.12
确定课题研究计划，搜集、查阅相关文献资料，了解目前国内外研究动态。
5. 参考文献
[1]Dan Huang,Jizi Wu,Lu Wang,XingmeiLiu,Jun Meng,Xianjin Tang,Caixian Tang,Jianming Xu. Novel insight intoadsorption and co-adsorption of heavy metal ions and an organic pollutant bymagnetic graphene nanomaterials in water[J]. Chemical Engineering Journal,2018.
[2]顾唯希. 磁性石墨烯纳米复合材料分离重金属应用研究[D].扬州大学,2018.
[3]张艳. 磁性石墨烯纳米材料的制备及对水中四环素类抗生素的吸附研究[D].华南理工大学,2017
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
