改性氧化石墨烯去除重金属离子的分子动力学模拟

摘要：

通过硅烷化反应在氧化石墨烯（ Graphene oxide， GO）表面嫁接螯合官能团N-（三甲氧基硅丙烷）乙二胺三酸（EDTA-Si），得到改性氧化石墨烯（GO-EDTA），采用分子动力学模拟在分子水平上研究了 Pb2＋在GO-EDTA表面的动态吸附分布、构象及动力学性质，比较了Pb2＋和单价Na＋离子在氧化石墨烯上的吸附行为，模拟了GO-EDTA与Ca2＋相互作用，与Pb2＋的吸附行为进行了对比。模拟结果表明， Pb2＋和Na＋的吸附位点是GO-EDTA 体系中的羧基，而非氧化石墨烯表面的羟基； Pb2＋和 Na＋与羧基的吸附构象不同，前者吸附构象以摩尔比2∶1为主，即两个羧基对一个Pb2＋离子，而后者更多倾向于摩尔比1∶1的吸附模式，即一个羧基对一个Na＋离子；Pb2＋离子相对于Ca2＋和Na＋离子，形成的COO－-Pb2＋离子对构象越过的能垒最低，但是破坏该离子对构象时能垒较高，表明Pb2＋离子在氧化石墨烯膜上表现出良好的吸附性。

关键词：氧化石墨烯、重金属、吸附性能、分子动力学

所属期刊栏目：38

分类号：O641(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金批准号21475076;科技部国际合作专项基金批准号2015DFA50060资助．? Supported by the National Natural Science Foundation of China21475076;the International Special Project of the Ministry of Science and Technology， China No．2015DFA50060．

在线出版日期：2017-02-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：63-71