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具有核壳结构的氧化石墨烯∕聚醚砜微球的制备及其毒素吸附性能

文档作者：张俊苗1一，赵雯欣1，周巨凯1，张翔1，孙树东1，赵长生1 文档来源： 1．四川大学高分子科学与工程学院高分子材料工程国家重点实验室 2．IN JIl32商职业技术学院		点击数：	更新时间： 2024年06月09日
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第33卷第2期
2017年2月
高分子材料科学与工程
POLYMER MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING
V01．33．NO．2
Feb 2017
具有核壳结构的氧化石墨烯／聚醚砜微球的制备
及其毒素吸附性能
张俊苗1一，赵雯欣1，周巨凯1，张翔1，孙树东1，赵长生1
(1．四川大学高分子科学与工程学院高分子材料工程国家重点实验室，四川成都610065；2．IN JIl32商职业技术学院，四川都江堰611830)
摘要：氧化石墨烯(G0)是一种很具应用潜力的石墨烯纳米材料，由于具备超大的比表面积和表面带电的特性，在对水污
染物吸附方面具有优异的性能。然而，氧化石墨烯良好的水中分散性以及纳米尺寸特性，使其在应用过程中难以控制和
回收。文中针对此问题，采用聚醚砜对氧化石墨烯进行包覆，通过液．液相分离方法制备出具有核壳结构的氧化石墨烯一
聚醚砜复合微球。选用阳离子染料亚甲基蓝(Ⅷ)作为被吸附物来考察微球的吸附量、吸附动力学以及吸附热力学。研
究发现，该复合微球对MB的最大吸附量高达363．21 mg／g，并且可通过提高壳层的亲水性来增大微球的吸附速率。
关键词：氧化石墨烯；聚醚砜；核壳结构微球；吸附
中图分类号：TQ326．5 文献标识码：A 文章编号：1000—7555(2017)02．0130．07
近年来，全世界范围内由染料导致的水污染正逐
步成为严重的环境问题。每年都有大量染料用于各种
工业产品的染色，如纺织品、皮革、纸张及颜料等。而
在染色过程中，大约会有10％～15％的染料转入水体，
改变水体色度、降低透光率，危害水体浮游生物，甚至
一些合成染料对人类健康也构成严重的威胁⋯。因
此，人们采取各种方法和技术尝试净化染料污染废水，
并取得了不同程度的成效。在这些方法和技术中，吸
附被认为是行之有效的处理方法之一，其原因是吸附
过程方便，操作简单，吸附剂和吸附过程设计容易忆J。
吸附剂是吸附技术的主体，目前已有一些吸附性能较
好的吸附剂用于染料废水处理，如无机粘土类、活性炭
类[3]3、有机高分子类【4J和有机一无机杂化材料蚓。一般
而言，无机类材料储量丰富，通常具有吸附量大和尺寸
小的特点；有机类材料具有弹性好、韧性高、可塑性强
和密度小的特点；而有机一无机复合材料则兼具前2种
材料的优点。
石墨烯是一种新型碳基材料，由于其具有许多独
特且优异的物理化学性质，自2004年首次报道以
来[6]6，就引起了材料科学、物理学、化学以及生物医学
等各领域研究者的兴趣。氧化石墨烯作为制备石墨烯
的重要前驱体同样也受到关注。相比于石墨烯，氧化
石墨烯具有巨大的表面积及大量的功能基团，如羟基、
环氧基和羧基等∽J。正是基于这些物化性质和结构，
氧化石墨烯对许多环境污染物都具有优异的吸附效
果，比如重金属离子⋯8、内分泌干扰物引9和阳离子染
料u0J等。然而，氧化石墨烯在水中良好的分散性和纳
米级尺寸，使其在应用过程中难以控制和回收，同时因
回收不完全而流失在水中的氧化石墨烯会造成二次污
染甚至影响水体中浮游生物的生存等【11 J。
虽然有诸多研究者利用有机高分子材料研制出各
种氧化石墨烯复合吸附剂112J。但仍存在一些不可避
免的缺陷，如力学性能差、吸附能力低等。因此，本研
究采用液一液相转化方法制备出一种氧化石墨烯倮醚
砜(PES)复合吸附剂微球，该微球对亚甲基蓝的最大
吸附量高达363．21 mg／g，并且可通过提高聚醚砜外
壳的亲水性来增大微球的吸附速率。同时，采用朗格
缪尔吸附等温方程探索了微球的吸附机理。
1实验部分
1．1材料与试剂
鳞片石墨：美国西格玛奥德里奇(Sigma-Aldrich)
公司；聚砜醚(PES，E6020P)：德国巴斯夫公司；甲基丙
烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸(AA)、N，N一亚甲基双(丙烯
doi：10．16865／5．cnki．1000—7555．2017．02．024
收稿日期：2016．11-18
基金项目：国家自然科学基金资助项目(51433007，51673125)
通讯联系人：孙树东，主要从事功能高分子吸附材料、血液净化膜材料研究，E-maihstephen9988@126．com
万方数据
第2期张俊苗等：具有核壳结构的氧化石墨烯／聚醚砜微球的制备及其毒素吸附性能131
酰胺)(MBA)、偶氮二异丁腈(AIBN)和亚甲基蓝
(№)：均为阿拉丁试剂有限公司(中国)；N，N一二甲基
乙酰胺(DMAc)：成都科龙化学试剂有限公司(中国)；
其余试剂均来自阿拉丁试剂有限公司，分析纯。
1．2聚醚砜／多羧基(PES／PAA)壳层液和聚醚砜／氧
化石墨烯(PES／GD)壳层液的制备
1．2．1 PES／PAA壳层液的制备：通过甲基丙烯酸甲
酯和丙烯酸(质量比为1：1)的原位交联共聚合实现，该
反应在PES溶液中进行。AIBN作引发剂，MBA作交
联剂。将PEN加入到盛有DMAc的三颈烧瓶中使其
完全溶解。通氮气15 min后，将单体、AIBN(1 t001％
单体)和MBA(2 m01％单体)分别加入到PES溶液中。
单体对PES质量比为30％。保持整个反应在75℃，
搅拌速率330 r／min下共聚24 h。GO水溶液可通过
改进的Hummers方法从鳞片石墨中制得113 J。
1．2．2 PES／GO壳层液的制备：首先将GO水溶液冻
干，然后将干燥的GO加人到DMAc中，强力搅拌约
24 h使其完全分散在DMAc中。最后将PES加人到
上述溶液中，并磁力搅拌约12 h获得均匀分散的溶
液，GO与PES的质量比为10％。
1．3氧化石墨烯核壳结构微球的制备和表征
微球采用液．液相转化的方法制备。首先将浓度
为10 mg／g的GO水溶液通过直径为0．8 mm的针头
注射器在室温下滴入到PES溶液中。约3 s后，将微
球捞出并在空气中停留约2 s，然后将微球置于去离子
水中，每2 d更换一次去离子水以除去未反应的单体
和残留的溶剂。同理，具有羧基和GO改性外壳的微
球(PI强店AA@Go和PES／GD@Go)也采用相同的
方法制得，不同的是需将纯PES溶液分别改为PES／
PAA壳层液和PES／GO壳层液。
微球的表征采用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红
外光谱分析(FT．IR)和水接触角测试。将微球置于冷
冻干燥器中过夜除去水，经过液氮浸泡后用刀片切成
两半，喷金，用于SEM观察。微球的FT-IR分析光谱
由FT-IR光谱分析仪(Nicolet 560，美国)获得，在此之
前需对微球进行12 h的冷冻干燥，之后将微球轻轻压
成薄片状并对其外壳进行全反射红外光谱测试。微球
外壳的亲水性测定通过装有影像显示器的水接触角测
试仪(oQ屹0，Dataphysics，德国)完成。
1．4吸附测试
从每组样品中分别取出10个微球用于吸附测试，
将微球加入到装有10 mL浓度为250 Jumol／L、pH值
为7的亚甲基蓝溶液玻璃瓶中(室温)，转速为100 r／
min的振荡器使溶液浓度保持均匀。在不同的时间间
隔(逐渐增长)通过紫外一可见光分光光度计(756PC，
Shimadzu，日本)测定亚甲基蓝溶液在631 nin波长下
的吸光度来计算其浓度¨4|。测得的数据用于研究吸
附动力学。
为比较微球内的GO和Go水溶液的吸附能力，
将5 mL的1 mg／mL GO水溶液、不同浓度的20 mL
亚甲基蓝溶液加入到50 mL锥形瓶中，室温、pH值为
7的条件下进行吸附。30 min后，将溶液置于离心管
中，12000 r／min离心10 min，取离心液的上层清液用
紫外一可见光分光光度计测定其在631 nm波长下的吸
光度，用于亚甲基蓝水溶液浓度的计算。
1．5微球吸附柱对亚甲基蓝的吸附
微球吸附柱的制备可通过微球装填聚丙烯注射器
(5 mL)来实现。本研究共制备了3种微球吸附柱(PES8@GO，PES／PAA@G0和PES佃@GO)，且流
动相的长度为20 Iyli'n。亚甲基蓝溶液以1 mL／min的
速度流过吸附柱，并确定流出液的浓度。整个过程循
环3次，计算最终吸附量。
2结果与讨论
2．1 氧化石墨烯核壳结构微球的制备和表征
氧化石墨烯核壳结构微球的制备过程如Fig．1a
所示。首先将高浓度的GO水溶液滴入到PES巾MAc
壳层液中，由于该浓度的G0水溶液具有一定的黏度，
GO液滴在进入壳层液的过程中得以保持其自身的形
状。同时，为了确保Go液滴能够完全浸没在壳层液
中，需要将PES溶液的浓度控制在一个较低的水平，
本次研究将浓度设置为8％～12％(PEN成膜时浓度一
般高于14【15 J)。Go液滴浸人PES／DMAe溶液的同
时，相分离过程便立即发生，由此一层PES外壳在G0
液滴周围形成。其次，为了避免PES外壳的二次溶
解，将刚成型的微球捞出并在空气中停留稍许，再将微
球置于去离子水中，第2次相分离发生。离子水与溶
剂DMAe交换结束后，即制备出PEN／GO核壳结构微
球。以PES8@GO为例，Fig．1b和Fig．1e分别是其数
码照片和断面图。从Fig．1b中可观察到尺寸均匀的
球形PES外壳；Fig．1e则清晰地显示出了微球的核壳
结构：棕色GO内核被包裹在一层白的PES外壳之
中。
Fig．2为PES8@G0的SEM断面图。从整体的
断面图(Fig．2a)可以看出它是1种具有核壳结构的圆
形小球；Fig．2b显示其外壳由一层薄且多孔的PES薄
膜组成，且PES薄膜的内外表层均为致密皮层，这是
由于发生了2次相分离所产生的，同时也有效阻止了
万方数据
高分子材料科学与工程
GO的释放。另外，从图中也可观察到PES薄膜的中
间层由大量指状结构孔组成。将微球内部被包裹的
G0内核放大发现，它是一种由薄纱样物质组成的多
孔网状结构，这种结构特征也与之前研究观察到的
G0网状结构一致[12|。值得注意的是用于SEM观察
的微球是先经过冷冻干燥处理，因此G0片层会被固
定下来并自组装成一整块多孔网状结构。然而基于本
次研究的设计，微球并不需要冻干，其内核也仍由GO
水溶液构成。实际上在整个吸附过程中，GO片层一
直独立而自由地分散于水中。
(b)
(c)
Fig．1 Schematic illustration for preparing particles(a)，the digital photo of panorama(b),and the cross-section(C)of PES8@GO
Fig．2 SEM images of PES8@GO
(a)：the cross—section of the particle；(b)：the magnified view for the core—shell structure；(C)：and the magnified view for the inside core
致密的PES外壳能有效阻止GO的释放，但同时
也会阻碍吸附质与Go的接触。因此，为了研究PES
外壳在吸附过程中的影响，制备了3种具有不同浓度
PES外壳的微球，其PES壳层液浓度分别为8％、10％
和12％，微球为PES8@GO，PESl0@GO和PESl2@
GO。SEM结果表明其PES外壳在厚度或孑L结构上并
没有明显的差别。然而测试这3种微球的干质量发
现，随着PES浓度的增大而增大，微球干质量也随之
增大：PES8@GO为(3．2±0．3)mg，PESl0@GO为
(4．0±0．3)mg，PESl2@GO为(5．0±0．3)mg。由于
制备微球过程中，G0水溶液的质量一直保持不变，那
么微球质量的改变必定由PES外壳质量的变化所引
起，即PES浓度的增大导致了PES外壳质量的增大。
这在一定程度上也说明了PES浓度的增大使PES薄
膜变得更加致密，同时会对吸附过程产生一定的影响。
为了减少PES外壳对GO内核吸附能力的阻碍，
研究中采用原位交联聚合和物理共混的方法对PES
外壳进行改性，制备出了2种吸附能力更强的微球：
(1)通过原位交联共聚合将P(MMA-AA)引入到PES
壳层液中，制备微球(PEs胆AA@GO)；(2)通过将GO
物理共混进入PES壳层液中，制备出微球(PI强／GO@
Go)。Fig．3a为PES8@GO、PES／PAA@GO和PES／
GO@GO的整体截面照片。从Fig．3a可以看出这3
种微球均具有核壳结构；PES8@GO和PES／PAA@
GO的外壳均为白色，而PES／GO@Go的外壳因共混
了GO显棕色。Fig．3b是PES8@Go和PES／PAA@
G0的红外分析光谱图，PES／PAA@GO在1729．5
cm-1波长处有吸收峰而PES8@GO则没有，这是
P(I、删A—AA)共聚物中的羧基和羰基引起，说明该共
聚物在PES外壳中。然而PES／GO@GO和PES8@
G0之间的红外图谱却没有明显的差别，这可能是由
于PES／GO@GO外壳中GO含量较低所导致的。
为方便测定上述3种微球外壳的水接触角，将3
种壳层液分别制成相应的薄膜，接触角如Fig．3c所
示。PES8@GO外壳的水接触角为(90±5)。，PES／
PAA@GO和PES／GO@GO外壳的水接触角分别为
万方数据
第2期张俊苗等：具有核壳结构的氧化石墨烯／聚醚砜微球的制备及其毒素吸附性能
(70±5)。和(80±5)。。同时，滴在PES／PAA@GO和
PES／GO@GO薄膜上的水滴会随着时间的推移被薄
膜吸收，PES8@GO则不然。充分说明PES／PAA@
GO和PES／GO@GO外壳的亲水性有明显的提高，有
利于吸附。
Fig．3d-Fig．3f分别是PES8@GO、PES伊AA@
GO和PES／GO@GO外壳的SEM断面图，整体上3
者几乎相同，但仔细观察仍会发现有细微的差别。将
Fig．3d和Fig．3e进行比较，会发现有一层薄纱状的
GO片层覆盖在部分PES／PAA@GO外壳的内表面上
(由红色箭头标出)。由于PES／PAA壳层液中并没有
GO，因此观察到的GO片层应该是从GO液滴中扩散
进入壳层的。这也从另一角度说明了PES／PAA@GO
外壳亲水性的提高，且与GO水溶液有一定程度的相
容性。同时，亲水的P(MMA—AA)共聚物也会扩散进
入GO液滴中，为GO的扩散提供空间。另外，从
Fig．3f中可看出大部分PES／co@GO外壳的内表面
上均被覆盖了一层GO片层，且与Fig．3e比较该片层
更加平滑。可以肯定此处的GO来自于PES／GO壳层
液。
PES80GO PES,PAA齿GO PES，(；()+n(．tJ
Fig．3 Digital photos of PESS@GO，PES／PAA@GO and PES／GO@GO(a)，FI"-IR spectra of PESS@GO and PEs／PAA@G0
(b)，water contact angle of PES8@GO，PES／PAA@GO and PES／GO@GO(c)，SEM images of the interior structures of
sheik((d)：PF_S8@GO；(e)：PES／PAA@GO；(f)：PES／GO@G0)
2．2吸附动力学
本研究选用阳离子染料亚甲基蓝作为吸附质来研
究微球的吸附性能。Fig．4a为吸附时间与吸附量之间
的关系曲线图，由图可以看出，所有微球均在72 h左
右达到吸附平衡，长的吸附平衡时间可能是由PES外
壳所造成，因其内外双致密皮层结构阻碍了吸附质分
子向微球内的扩散。同时，由于起主要吸附作用的
GO内核质量完全相等，5种微球的平衡吸附量就变得相当接近：麟@GO，PESIO@GO，PESl2@GO，
PES／PAA@GO和PES／GO@GO的平衡吸附量分别
为272．26 mg／g，268．17 mg／g，267．5 mg／g，271．22
mg／g和272．09 mg／g。但在吸附的早期阶段这几种
微球的吸附速率是不同的，随PES壳层液浓度的增
大，微球的吸附速率依次降低。如前所述，高浓度的
PES壳层液会使PES外壳变得致密，孔隙率和透过率
降低[15]，吸附质向微球内部扩散的时问延长，因此吸
附速率下降。另外，PES／PAA@GO和PES／GO@GO
这2种微球比PES@GO系列微球的吸附速率都要
高，原因主要有两点：(1)如前所述这2种微球外壳的
亲水性提高，同时PES外壳本身也有一定的吸附能
力；(2)亲水改性的PES壳层液会使成型过程中PES
外壳的孔隙率提高，从而增大了吸附质的透过率。
2．3吸附热力学
为进一步了解微球的吸附机理，考察了MB溶液
初始浓度对微球吸附能力的影响。不同初始浓度条件
下微球的吸附量如Fig．5a所示。由图知随初始浓度
的增加，微球的吸附量也不断增大。这是因为在高浓
度的IVIB溶液中，IVIB分子与微球之间碰撞的概率大，
显然最终微球的平衡吸附量也越大。然而当初始浓度
达到一个临界值之后，微球的吸附量就不再增长，这可
能是微球已达到吸附饱和所造成的。
吸附平衡热力学可以解释吸附质如何与吸附剂进
万方数据
134 高分子材料科学与工程2017拄
行相互作用，在设计吸附剂时具有十分重要的意义。尔吸附等温方程来探究微球的吸附机理。
为了考察微球的吸附热力学，本次研究采用了朗格缪
200
00
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0 5000 10000 l 5000 20000
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Fig．4 Adsorbed amounts per tmR Im辎for PEs8@GO，PESIO@GO，PESl2@GO，PES／PAA@GO and PES／G()@GO
(a)：10 particles&amp;amp;reappliedinlomLof250tanol／LMB solution；(b)：applicationsofthe pseudo-first—orderadsorptionmodel；(c)：thepseudo．second．order
adsorption model；(d)：the intra-partiele diffusion model
400
300
200
00 200 300 400 500
C．／(ixmol。L。1
0．20
O 1 5
蔫0 10
u
0．05
O OO
ng·5 Adsorbed amounts per unit ll璐s of the particles at various initial concentrations(a)，and application of the Langmuir adsorption isotherm(b)
朗格缪尔吸附等温方程是基于以下几个假设提
出的：单分子层吸附、局部吸附、理想的均匀表面和吸
附脱附呈动态平衡，方程式如下：
(1)
式中：qe——吸附到达平衡后的吸附量(mg／g)；
C。——吸附到达平衡后ME溶液的浓度(mg／L)；
qmax——计算所得的微球最大吸附量(mg／g)；忌I——
朗格缪尔常数；斜率1／q一和截距1／(口一忌L)可由
Fig．5b中Ce／g。对Ce的关系曲线求得。计算结果表
明，所有相关系数均大于0．99，说明该吸附过程符合
朗格缪尔吸附等温过程且为单分子层吸附，所得各微
球(PES8@GO，PESIO@GO，PESl2@GO，PES伊AA
@Go和PES／GO@GO)的吸附量分别为363．21 mg／
g，345．55 mg／g，340．05 mg／g，374．74 mg／g和
436．63 mg／g。
Tab．1 Parameters of Langmuir isotherm for the
adsorption of MB by the particles
Particles 口m／(mg·g一‘) kL／(L·mg一1) RL2
PES8@GO 363．21 1．06 0．999
PESIO@GO 345．55 1．01 0．999
PESl2@Go 340．05 0．84 0．999
PES／PAA@GO 374．74 0．84 0．999
PES／GO@}GO 436．63 0．74 0．999
缸．警c一≥1Iu≈(I≈u
co一1(1J(一∽口<
／一
●A，o
一
1J●1J，1j1■●{1J●■1●1J1L
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LIo；dJo们口<
哇吼 去 旦‰
万方数据
第2期张俊苗等：具有核壳结构的氧化石墨烯／聚醚砜微球的制备及其毒素吸附性能
2．4 GO水溶液和微球内Go吸附能力的比较
虽然氧化石墨烯核壳结构微球的制备解决了GO
在使用过程中难以控制和回收的问题，但GO的吸附
能力是否会因PES外壳的包裹而受到影响仍值得研
究。下面通过下列方程来计算微球内氧化石墨烯的吸
附量：
g∞2瓦舞三(2)
式中：gGo——微球内氧化石墨烯的吸附量(mg／g)；
g。。——微球的最大吸附量，可从朗格缪尔模型中获
得(mg／g)；m。龇icle——每个微球的平均质量；
eGO——每个微球内氧化石墨烯的平均质量。由
Tab．2可知，GO水溶液的吸附能力最强；经过包裹之
后的GO其吸附能力稍有下降。这是因为PES外壳
相当于横跨在GO与吸附质之间的屏障，在一定程度
上影响了GO的吸附能力；并且随着PES成型液浓度
的增大，GO的吸附能力降低得越明显。然而与其它
吸附MB的吸附剂相比，被包裹的GO仍然展现了优
异的吸附性能。
Tab．2 Maximal adsorbed amount of GO aqueous solution and GO in the particles
O l 2 3⋯一0 2 3⋯·0 2 3⋯-
Repeated tinles
Fig．6 Removal of MB by three particle columns(PES8@GO，
H璐伊A A@Go and Pl璐／Go@GO)
2．5微球吸附柱对MB的吸附
吸附柱是一种可在工业领域进行实际应用的吸附
形式，因此本文将PES8@GO，PES／CD@GO和PES／
PAA@Go制备成微球吸附柱来研究其对MB的吸附
性能。
如Fig．6所示，在吸附完成之后，PES8@GO外壳
的颜色几乎没有发生变化，然而PES／GO@GO和
PES伊AA@GO外壳的颜色却发生了明显的变化。这
是因为后两者的外壳本身在改性之后具备了吸附能
力，MB附于壳表面使颜色产生了变化。Ⅷ溶液的初
始浓度为250 ptmol／I_．，流速为1 mL／min。当MB溶
液第1次分别从3个吸附柱中流过之后，PES8@GO，
PES印从@GO和PES／GO@GO 3种吸附柱的流出
液浓度分别为141．16 tlmol／L，117．08#mol／L和
59．70 pmol／L。这又一次证明了外壳经过改性之后微
球的吸附速率得到了明显的提升。当MB溶液被循环
吸附3次之后，3个吸附柱的总的清除率分别高达
88．34％，89．96％和97．35％，如此高吸附量表明该核
壳结构的微球可通过吸附柱的形式来处理工业废水，
有很好的应用前景。
3结论
通过液．液相转化的方法成功制出3种外壳不同
的具有核壳结构的GO／PES复合微球，有效解决了
GO回收过程中的难题。通过对PES外壳的改性发
现，PES外壳亲水性的提高有助于增大GO的吸附速
率。研究还发现PES壳层液浓度、吸附时间和MB溶
液的初始浓度对微球的吸附能力都有显著的影响。为
进一步探索微球的实用性，将微球制成吸附柱的形式，
结果显示其在水处理工业领域具有很好的应用前景。
同时这种制备氧化石墨烯核壳结构复合微球的方法为
新型吸附剂的制备提供了一种新思路。
参考文献：
[1]Xie Y，Yan B，Xu H，et a1．Highly regenerable mussel．inspired
Fea04@polydopamine—Ag eore-shell micmspheres as catalyst and
adsorbent for methylene blue removal[J]．ACS Appl．Mater．
InterfaCPS，2014，6：8845-8852．
[2]Bhatnagar A，Sillanp貊M．Utilization of agro-industrial and
municipal waste materials as potential adsorbents for water
treatment—A review[J]．Chem．Eng．J．，2010，157：277—
296．
[3]Elmoubarki R，Mahjoubi F Z，Tounsadi H，et a1．Adsorption of
textile dyes on raw and decanted Moroccan clays：‘kinetics，
equilibrium and thermodynamics[J]．Water Resour．Ind．，2015，9．：
16．29．
[4]Zhang C，Zhu P c，Tan L，et a1．Triptycene．based hyper-cross．
1inked polymer sponge for gas storage and water treatment[J]．
∞
∞
0
万方数据
136 高分子材料科学与工程2017拒
Macromolecules，2015，48：8509-8514．
[5]Yeap K L，Teng T T，Poh B T，et a1．Preparation and
characterization of coagu]ation／flocculation behavior of a novel
inorganic-organic hybrid polymer for reactive and disperse dyes
removal[J]．Chem．Eng．J．，2014，243：305-314．
[6]Georgakilas V，Otyepka M，Bourlinos A B，et a1．Funetionalization
of graphene：covalent and non-covalent approaches，derivatives and
applications[J]．Chem．Rev．，2012，1 12：6156—6214．
[7]Chen D，Feng H，Li J．Graphene oxide：preparation，
funetionalization。and electrochemical applications[J]．Chem．Rev．，
2012．112：6027—6053．
[8]YuanX，Wang Y，Jian W，et a1．Calcined graphene／MgAl-layered
double hydroxides for enhanced Cr(VI)removal[J]．Chem．Eng．
J．，2013，221：204-213．
[9]Jing X，Li W，Zhu Y．Decontamination of bisphenol A from aqueous
solution by graphene adsorption[J]．LangmuirAes J．Surf．Colloids，
2012，28：8418—8425．
[10] Zhang W，zhou C，Zhou W，et a1．Fast and considerable
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
adsorption of methylene blue dye onto graphene oxide[J]．Bull．
Environ．Contain．Toxic01．，2011，87：86．90．
Du Q，Sun J，Li Y，et al，Highly enhanced adsorption of congo red
onto graphene oxide／ehitosan fibers by wet—chemical etching off
silica nanopartieles[J]．Chem．Eng．J．，2014，245：99—106．
Shen Y，Fang Q，Chen B．Environmental applications of three—
dimensionaI graphene-based macrostructures： adsorption，
transformation，and detection[J]．En≈'iron．Sei．Teehn01．，2015，
49：67．84．
Hummers WS，Offeman R E．Preparation of graphitie oxide[J]．
J．Am．Chem．Soe．，1958。80：1339．
Rodriguez A，Ovejero G，Mestanza M，et a1．Rdnoval of dyes from
wastewaters by adsorption on sepiolite and pansil[J]．Ind．Eng．
(；hem．Res．，2010，49：3207．3216．
Zhao C，Xue J，Ran F，et a1．Modification of polyethersulfone
mernbran铸a renew of methods[J]．Prng．Mater．Sci．，2013，
58：76．150．
Core-Shell Microspheres of Graphene Oxide／Polyether Sulfone for Toxin Removal
Junmiao Zhan91，一，Wenxin Zha01，Jukai Zhoul，Xiang Zhan91，Shudong Sunl，Changsheng Zha01
(1．College of Polymer Science and Engineering，State Key Laboratory of Polymer Materials
Engineering，Sichuan University，Chengdu 61 0065，China；2．Sichuan Technology
and Business College，Dujiangyan 61 1830，China)
ABSTRACT：Graphene oxide(GO)，a kind of graphene nanomaterials with potential application，possessed very
potential adsorption capacities to various water contaminants due to the ultra-large surface area and the nature of
electric charge on the surface．It is difficult to be controlled and collected in the application process because of
favorable dispersion in water and nano size characteristics．In this study，a GO-based polyethersulfone composite
particle with core。shell structure(PES-GO)was prepared by liquid-liquid phase separation method．Methylene blue
(MB)，a cationic dye，was chosen as the adsorbate to investigate the adsorption capability，adsorption kinetics and
thermodynamics of the microspheres．It is shown that the PES-GO core-shell particles display an adsorption capacity
as high as 363．21 mg／g for MB dye，and the adsorption rates could be improved by modifying the PES shells with
hydrophilic fillers．
Keywords：graphene oxide；polyethersulfone；core—shell structured microsphere；absorptio

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