从废水中除去铅的方法有很多种，有吸附法、纳滤、电解法、萃取法等[3-5]。吸附法是一种有效而经济的从废水中去除污染物的方法。目前为止有许多种吸附剂已经被用来研究从水溶液中吸附Pb2+，这些吸附剂包括膨润土、矿渣、改性SiO2、树脂、茶叶、氧化铁、真菌、活性氧化铝、淀粉、活性碳、沸石等[6-12]，但是上述材料或多或少存在一些缺陷，所以，研究开发新类型的对Pb2+具有良好吸附效果的吸附剂仍然是热点，这也是世界上环境修复科学工作者的一个重要研究方向。

石墨烯（Graphene）具有结构稳定、导电能力强等特点，对于外界高温、酸碱环境都具有极强的抵抗性能力[13]。1947年人们开始在理论上研究石墨烯，在2004 年人们通过机械剥离的方法首次制作出了能够独立存在并且极其稳定的石墨烯晶体[14-15]，从此在世界上掀起了一阵研究石墨烯的浪潮。石墨烯具有比较好的吸附效果，可以用于工业废水中有机污染物和无机污染物的去除。然而，石墨烯的表面具有惰性，其在水中容易团聚且不易分离，这对其吸附水体中的重金属离子和有机化合物是不利的[16]。因此，为了克服石墨烯的这些不足和提高其的在水中的分散性和吸附性，必须对其表面进行改性。SiO2包裹的石墨烯常见于各种报道中，该复合材料同样具有较大的比表面积和可调的孔径，独立分散且不易团聚[17]，但其表面因缺少与重金属离子络合的功能基团，因而对重金属离子的吸附能力不强，为了实现其对重金属离子吸附性能的提高，需要对其加以改造，而SiO2表面Si-OH的存在为进一步的修饰提供可能[18-19]。因此在本研究中，拟首先制得二氧化硅包裹石墨烯材料（石墨烯@SiO2），将其与N-[3-（三甲氧基硅基）丙基]乙二胺（AAPTES）反应来制备氨基化的石墨烯@SiO2（石墨烯@SiO2-NH2），最后将石墨烯@SiO2-NH2在强碱条件下与二硫化碳反应制备石墨烯@SiO2-NH-SH，对所制备的材料进行表征，并研究最终制备的石墨烯@SiO2-NH-SH对水中Pb2+的吸附性能。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

仪器：TAS-990原子吸收分光光度计（郑州市科创仪器有限公司）；HS10数显加热磁力搅拌器（德国IKA）；QU453电子天平（郑州市科创仪器有限公司）；AIM-8000红外光谱仪（上海义先分析仪器公司）；超声波清洗器（郑州市科创仪器有限公司）；DZF-6020型真空干燥箱（上海义先分析仪器公司）；气流烘干器（余姚市新波仪表有限公司）；水浴恒温振荡仪（郑州市科创仪器有限公司）；精密pH计（余姚市新波仪表有限公司）；玻璃过滤装置（南京南大仪器有限公司）；CX-100S扫描电子显微镜（上海市盛大仪器有限公司）。

试剂：多层石墨烯，纯度：大于90 %（西格玛奥德里奇公司）；无水乙醇，纯度：大于99.7 %（西格玛奥德里奇公司）；溴化十六烷基三甲铵（CTAB），纯度：大于99.0 %（西格玛奥德里奇公司）；氨水，含量：25-28 %（广州贝思奇诊断试剂有限公司）；盐酸，含量：36-38 %，（广州贝思奇诊断试剂有限公司）；甲苯（广州贝思奇诊断试剂有限公司）；N-[3-（三甲氧基硅基）丙基]乙二胺（AAPTES），纯度：大于98.0 %（广州贝思奇诊断试剂有限公司）。

1.2 实验方法

1.2.1 吸附材料的制备

（1）将0.2 g的石墨烯和2.0 g的溴化十六烷基三甲铵（CTAB）依次添加至500 mL烧瓶中，往此烧瓶中再添加60 mL的去离子水，将此混合物超声1 h，使CTAB溶解并与石墨烯充分作用，然后向此混合液中加入160 mL无水乙醇，再次进行超声0.5 h形成均匀的混合溶液，之后加入4.0 mL的浓氨水混合均匀，将混合液放入磁力搅拌锅中，在30 ℃的条件下缓慢滴加正硅酸四乙酯（TEOS）的无水乙醇溶液（3 mL的TESO溶于80 mL的无水乙醇），滴加完成后继续在磁力搅拌锅中搅拌12 h，然后将此混合物用0.45 μm的PVDF膜过滤并用乙醇冲洗，最后再用60 mL无水乙醇和3.0 mL的盐酸混合溶液回流洗涤以除去CTAB，在50 ℃的条件下真空干燥24 h，最终制得石墨烯@SiO2。