TiO2改性石墨烯電極電吸附去除污水中NH4+

皋海嶺，徐斌，高月香，朱月明，張松賀，張毅敏

（1 生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所，江蘇南京210042； 2 河海大學(xué)環(huán)境學(xué)院，江蘇南京210098）

引 言

近年來(lái)，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，含銨廢水污染問(wèn)題日益嚴(yán)峻。含銨廢水來(lái)源廣泛，如垃圾滲濾液、畜禽養(yǎng)殖污水、化工廢水、城鎮(zhèn)生活污水等[1]。較高濃度的含銨廢水進(jìn)入水體后會(huì)引起水體富營(yíng)養(yǎng)化，造成魚(yú)類(lèi)大量死亡，影響水生生態(tài)平衡[2]。此外，水體中較高濃度的銨態(tài)氮經(jīng)硝化細(xì)菌硝化作用會(huì)產(chǎn)生硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮，長(zhǎng)期飲用會(huì)引發(fā)疾病，影響人體健康[3]。目前含銨廢水的常用處理方法包括生物法、離子交換法、反滲透法、吸附法等，其中吸附法被認(rèn)為是最簡(jiǎn)單有效、低成本、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法，受到了研究人員的高度關(guān)注。作為一種新型電吸附技術(shù)，電容去離子技術(shù)(capacitive deionization，CDI)吸附容量大、成本低、效率高、無(wú)二次污染，可以通過(guò)斷電或電極反接方式使NH4+脫附從而達(dá)到電極再生的目的，實(shí)現(xiàn)電極的循環(huán)使用，在含銨廢水深度脫銨領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景[2]。

將石墨烯作為CDI 電極材料是目前的研究熱點(diǎn)，石墨烯材料中碳原子以sp2雜化形成蜂巢晶格，具有獨(dú)特的單原子層石墨結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的物化性能。為了進(jìn)一步提高石墨烯電極的吸附性能，削弱石墨烯片層間團(tuán)聚和再堆垛現(xiàn)象，國(guó)內(nèi)外研究人員主要針對(duì)石墨烯基電極材料的比表面積/孔隙、比電容量等方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以提高CDI 電吸附性能。石墨烯與TiO2復(fù)合可以耦合石墨烯高導(dǎo)電率和TiO2高比電容量的優(yōu)勢(shì)，改善石墨烯片層自團(tuán)聚現(xiàn)象，優(yōu)化孔隙結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能，提高材料的比表面積和比電容量，增強(qiáng)石墨烯電極的循環(huán)吸附-脫附穩(wěn)定性，延長(zhǎng)石墨烯電極的使用壽命[4]。劉琳等[5]采用改進(jìn)的水熱法制備TiO2/石墨烯復(fù)合材料，發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料的電化學(xué)性能顯著提高，TiO2的摻雜有利于石墨烯片層間形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，提高電子遷移效率，電阻率最低可達(dá)13.46 Ω·cm。El-Deen 等[4]將石墨烯與納米棒狀TiO2復(fù)合，發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料的比電容量較原石墨烯提高了8 倍，對(duì)NaCl 鹽溶液(初始濃度300 mg·L-1、外加電壓0.8 V)的電吸附量達(dá)到9.1 mg·g-1。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)CDI的研究大多集中在對(duì)鹽離子的吸附去除，如海水淡化，重金屬離子萃取等領(lǐng)域，對(duì)CDI 除NH4+的研究較少。本研究將TiO2嵌入到石墨烯中制備改性石墨烯復(fù)合材料(RGO/TiO2)，并將其組裝成CDI 電極，對(duì)比未改性石墨烯電極和RGO/TiO2電極的電吸附NH4+性能。重點(diǎn)考察外加電壓、循環(huán)流速、初始濃度等工藝參數(shù)對(duì)RGO/TiO2電極電吸附NH4+的影響，并對(duì)其電吸附NH4+特性進(jìn)行研究。本研究成果可為電吸附技術(shù)在含銨廢水深度脫銨領(lǐng)域的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)材料和方法

1.1 材料

硫酸(H2SO4)、磷酸(H3PO4)、高錳酸鉀(KMnO4)、過(guò)氧化氫(H2O2)、鹽酸(HCl)、三氯化鈦溶液(TiCl3)、氨水(NH3·H2O)、無(wú) 水 乙 醇(C2H6O)、氯 化 鈉(NaCl)、萘 酚(C10H8O)、氧化 鋁 拋光液、氯化銨(NH4Cl)、氯 化 鈉(NaCl)、氯化鈣(CaCl2)、氯化鐵(FeCl3)、氯化鉀(KCl)、硫酸銨[(NH4)2SO4]、酒石酸鉀鈉(KNaC4H6O6·4H2O)、納氏試劑、導(dǎo)電炭黑、聚四氟乙烯濃縮液，購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。所需試劑均為分析純，實(shí)驗(yàn)用水均為去離子水。

1.2 RGO和RGO/TiO2復(fù)合材料的制備

通過(guò)改進(jìn)Hummers 法制備得到濃度為2 mg·ml-1的氧化石墨烯(GO)分散液[6]。石墨烯(RGO)的制備：取80 ml GO 分散液于100 ml 高壓反應(yīng)釜內(nèi)，180℃條件下水熱反應(yīng)12 h 制得石墨烯水凝膠，-40℃條件下真空干燥24 h 得到RGO。石墨烯/TiO2復(fù)合材料(RGO/TiO2)的制備：取80 ml GO 分散液置于150 ml 燒杯中，加入一定量TiCl3溶液和微量氨水，將混合溶液劇烈攪拌30 min 后倒入100 ml 高壓反應(yīng)釜，180℃條件下水熱反應(yīng)12 h制得石墨烯/TiO2水凝膠，-40℃條件下真空干燥24 h 得到RGO/TiO2，其中TiO2占RGO質(zhì)量的20%。

1.3 分析測(cè)試儀器

掃 描 電 子 顯 微 鏡(SEM)，S-3400N 型，日 本Hitachi；透射電子顯微鏡(TEM)，JEM-2100 型，日本JEOL；X 射線衍射(XRD)，X'TRA 型，美國(guó)賽默飛；X射線光電子能譜(XPS)，PHI5000 VersaProbe 型，日本ULVAC-PHI；氮?dú)馕摳?BET)，ASAP 3020型，美國(guó)麥克；電化學(xué)工作站，CHI660E型，上海辰華；冷凍離心機(jī)，Dynamica V18R 型，天美；紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)，TU-1810 型，北京普析；冷凍干燥機(jī)，LGJ-10 型，北京松源華興。

1.4 RGO和RGO/TiO2復(fù)合材料的表征

采用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡觀察TiO2摻雜前后石墨烯材料的微觀形貌變化；采用X射線衍射儀分析物相成分變化；采用氮?dú)馕摳皆O(shè)備分析比表面積和孔隙結(jié)構(gòu)變化；采用電化學(xué)工作站測(cè)試材料的電化學(xué)性能。電化學(xué)性能測(cè)試體系為三電極體系，對(duì)電極為鉑電極，參比電極為飽和甘汞電極，電解液為1 mol·L-1NaCl溶液。工作電極的制備：將4 mg RGO 或RGO/TiO2溶于1 ml 去離子水和10 μl萘酚的混合液中，超聲30 min后取5 μl滴加到打磨處理完的玻碳電極上，50℃烘干。通過(guò)電化學(xué)工作站測(cè)得的循環(huán)伏安曲線計(jì)算材料在不同掃速條件下的比電容量，公式如式(1)[7]：

式中，C 為比電容量，F(xiàn)·g-1；I 為電流，A；U 為電壓，V；v為掃速，V·s-1；m是電極材料質(zhì)量，g。

1.5 電吸附NH4+性能測(cè)試

吸附電極的制備：將電極材料、導(dǎo)電劑導(dǎo)電炭黑、黏結(jié)劑聚四氟乙烯按質(zhì)量比8∶1∶1 混合后滴加少量乙醇攪拌均勻，使用平刀將材料均勻地涂敷在6 cm×6 cm×0.5 mm 的泡沫鎳基底上，最后置于鼓風(fēng)干燥箱中60℃下過(guò)夜干燥。電吸附測(cè)試裝置的搭建如圖1 所示，電吸附測(cè)試裝置包括CDI 單元模塊、穩(wěn)壓電源、蠕動(dòng)泵和儲(chǔ)液池。其中CDI 單元模塊如圖2 所示，CDI 單元模塊包括支撐板、密封墊片、吸附電極和絕緣紗布。待處理溶液流經(jīng)電極之間的間隙得到電吸附處理。

電吸附實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，用去離子水高速(50 ml·min-1)沖洗裝置完成電吸附測(cè)試系統(tǒng)的預(yù)處理。配制一定濃度的待處理溶液置于儲(chǔ)液池中，設(shè)定穩(wěn)壓電源外加電壓和蠕動(dòng)泵循環(huán)流速。啟動(dòng)蠕動(dòng)泵，記錄pH，每隔10 min 從儲(chǔ)液池中取樣，采用納氏試劑分光光度法測(cè)定NH4+濃度，濃度不變即完成電吸附過(guò)程。電吸附飽和后采用電極反接加短接的方式脫附再生[8]。NH4+的吸附量和去除率分別通過(guò)式(2)和式(3)計(jì)算得到[9]：

圖1 電吸附測(cè)試裝置Fig.1 Electrosorption test device

圖2 CDI單元模塊Fig.2 CDI unit module

式中，C0和Ce分別為初始NH4+濃度和吸附平衡時(shí)的NH4+濃度，mg·L-1；V為循環(huán)溶液體積，L；m為活性電極材料的質(zhì)量，（0.15±0.005）g。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 RGO和RGO/TiO2材料的表征及分析

圖3為RGO 和RGO/TiO2的SEM、EDS 和TEM 形貌圖。對(duì)比圖3(a)、(b)可知摻雜TiO2顆粒后，RGO 二維片狀結(jié)構(gòu)被破壞，呈現(xiàn)明顯的三維孔洞結(jié)構(gòu)。對(duì)比圖3(c)、(d)可知，在RGO/TiO2的EDS 圖中有Ti 元素存在，并且Ti 元素均勻分布在材料表面。對(duì)比圖3(e)、(f)可知，TiO2顆粒成功摻雜在褶皺的薄紗狀RGO片層之間。

圖3 RGO和RGO/TiO2的SEM、EDS和TEM圖Fig.3 SEM,EDS and TEM images of RGO and RGO/TiO2

圖4為RGO 和RGO/TiO2的N2等溫吸脫附曲線。RGO 和RGO/TiO2的吸脫附曲線均為Ⅳ型。RGO 與RGO/TiO2的平均孔徑分別為2.60 nm 和4.59 nm，RGO/TiO2和RGO 均存在介孔結(jié)構(gòu)，且RGO/TiO2的平均孔徑更大[10]。此外，RGO/TiO2的比表面積(382.08 m2·g-1)和孔容(0.137 cm3·g-1)大于RGO 的比表面積(184.19 m2·g-1)和孔容(0.115 cm3·g-1)。這說(shuō)明TiO2摻雜改善了孔隙結(jié)構(gòu)，提高了材料的比表面積和孔容，有利于NH4+的吸附[11]。

圖5 為RGO 和RGO/TiO2的XRD 譜圖。由圖5(a)可知，RGO 的XRD 譜圖在24.5°和42.7°處出現(xiàn)了兩個(gè)特征峰，在約12°處未出現(xiàn)氧化石墨烯的特征峰[12]。由 圖5(b)可 知，RGO/TiO2的XRD 譜 圖 在25.4°、38.0°、48.0°、54.0°、62.6°、69.0°、75.1°處分別出 現(xiàn) 了 銳 鈦 礦 相TiO2的(101)、(004)、(200)、(105)、(204)、(116)、(215)晶面衍射峰，說(shuō)明TiO2成功復(fù)合，以銳鈦礦相形式存在。此外，圖5(b)中銳鈦礦相TiO2的(101)晶面衍射峰較強(qiáng)，可能覆蓋了RGO 的特征峰[13-15]。

圖6為RGO 和RGO/TiO2的XPS譜圖。從圖6(a)中可以發(fā)現(xiàn)RGO/TiO2譜圖中有Ti 2p 峰，說(shuō)明Ti 元素?fù)诫s在RGO 中，軟件分析C、O 和Ti 占比分別是79.6%、18.1%和2.3%(atom)。從圖6(b)中可以看出，RGO/TiO2在結(jié)合能為464.9 eV 和459.2 eV 處分別出現(xiàn)對(duì)應(yīng)于Ti 2p1/2、Ti 2p3/2的特征峰，說(shuō)明鈦元素以Ti4+形式存在[4]。結(jié)合XRD 表征分析結(jié)果可知，通過(guò)水熱法制備的RGO/TiO2復(fù)合材料中成功復(fù)合TiO2。

圖4 RGO和RGO/TiO2的N2吸脫附曲線Fig.4 Nitrogen adsorption-desorption isotherms of RGO and RGO/TiO2

圖5 RGO和RGO/TiO2的XRD譜圖Fig.5 XRD patterns of RGO and RGO/TiO2

圖6 RGO和RGO/TiO2的XPS全譜圖(a)，RGO/TiO2的Ti 2p高分辨譜圖(b)Fig.6 XPS survey of RGO and RGO/TiO2(a),high resolution Ti 2p spectra of RGO/TiO2(b)

圖7 RGO和RGO/TiO2在不同掃描速率下的CV曲線Fig.7 The CV curves of RGO and RGO/TiO2 at different scan rates

圖7 為RGO 和RGO/TiO2在不同掃速下的循環(huán)伏安曲線(CV 曲線)。在電壓窗口-0.4～0.6 V 范圍內(nèi)，掃速越小，CV 曲線矩形度越高，電化學(xué)性能越好。對(duì)于RGO/TiO2，CV 曲線出現(xiàn)微弱的氧化還原峰，說(shuō)明存在贗電容特性，可能是由于TiO2的摻雜導(dǎo)致[16-17]。當(dāng)掃速為0.01 V·s-1時(shí)，RGO 與RGO/TiO2的比電容量分別為159.98 F·g-1和325.80 F·g-1，說(shuō)明摻雜的TiO2具有優(yōu)良的電化學(xué)性能，提高了RGO/TiO2的比電容量。

圖8為RGO 和RGO/TiO2在1 A·g-1恒電流密度下的充放電曲線。從圖中可以看出RGO 和RGO/TiO2的充放電曲線呈現(xiàn)較對(duì)稱的等腰三角形。與RGO 相比，RGO/TiO2的充放電曲線對(duì)稱性較差，可能是由于TiO2的摻雜產(chǎn)生了微小贗電容反應(yīng)[18-19]。材料放電時(shí)間越長(zhǎng)，比電容量越大，RGO/TiO2的電容性能優(yōu)于RGO。較大的比電容量有利于吸附雙電層儲(chǔ)存更多的離子，提高電吸附量，因此具有較大比電容量的RGO/TiO2電吸附性能優(yōu)于RGO。

圖8 RGO和RGO/TiO2在1 A·g-1電流密度下的恒電流充放電曲線Fig.8 Galvanostatic charge-discharge curves of RGO and RGO/TiO2 at a current density of 1 A·g-1

2.2 RGO和RGO/TiO2電極電吸附NH4+性能對(duì)比

在外加電壓2.0 V、循環(huán)流速35 ml·min-1、初始濃度1.0 mmol·L-1條件下，分別研究RGO 與RGO/TiO2電極電吸附NH4+的循環(huán)再生吸附性能。圖9(a)為RGO 電極對(duì)NH4+的循環(huán)再生吸附圖。隨著循環(huán)吸脫附的進(jìn)行，RGO 電極的吸附性能逐漸降低，循環(huán)再生吸附10 次后，RGO 電極的吸附量從6.64 mg·g-1降至6.11 mg·g-1。圖9(b)為RGO/TiO2電極對(duì)NH4+的循環(huán)再生吸附圖，循環(huán)再生吸附10 次后，RGO/TiO2電極的吸附量從8.52 mg·g-1降至8.02 mg·g-1。RGO 與RGO/TiO2電極的初次電吸附量分別為6.64 mg·g-1和8.52 mg·g-1，RGO/TiO2電 極 的 吸 附 量 較RGO 電極提升了28.3%。循環(huán)再生吸附10 次后，RGO 與RGO/TiO2電極的吸附量分別降低了7.98%和5.87%，說(shuō)明RGO/TiO2電極的循環(huán)再生吸附性能優(yōu)于RGO 電極。這歸因于TiO2的摻雜撐開(kāi)了石墨烯片層，優(yōu)化了孔隙結(jié)構(gòu)，增加了比表面積和比電容量[20]。

2.3 工藝參數(shù)對(duì)RGO/TiO2 電極電吸附NH4+的影響

2.3.1 外加電壓對(duì)電吸附NH4+的影響 在循環(huán)流速35 ml·min-1、NH4+初始濃度1.0 mmol·L-1條件下，研究RGO/TiO2電極在不同外加電壓下的電吸附NH4+性能。外加電壓大于2.0 V時(shí)，電吸附NH4+過(guò)程中產(chǎn)生氣泡，體系發(fā)生水解副反應(yīng)，因此施加的外加電壓不大于2.0 V。從圖10 可以看出，電吸附NH4+性能與外加電壓呈正比。根據(jù)雙電層吸附原理可知，一定電壓范圍內(nèi)，外加電壓越大，庫(kù)侖相互作用力越大，電吸附量越大[21]。RGO/TiO2電極對(duì)NH4+的去除率和吸附量在2.0 V 時(shí)達(dá)到最大，分別為35.49%和8.52 mg·g-1，其吸附量遠(yuǎn)高于Wimalasiri等[22]研究的石墨烯電極電吸附NH4+的吸附量5.15 mg·g-1(外加電壓2.0 V、初始濃度7.5 mmol·L-1)。綜上，本研究最佳外加電壓為2.0 V。

圖9 RGO和RGO/TiO2 電極的循環(huán)再生吸附性能Fig.9 Regenerated electrosorptive capacities of RGO and RGO/TiO2 electrodes

圖10 外加電壓對(duì)RGO/TiO2電極電吸附NH4+的去除率和吸附量的影響Fig.10 Effect of applied voltage on removal efficiency and electrosorption capacity of NH4+by RGO/TiO2electrode

2.3.2 循環(huán)流速對(duì)電吸附NH4+的影響 在外加電壓2.0 V、NH4+初始濃度1.0 mmol·L-1條件下，研究RGO/TiO2電極在不同循環(huán)流速下的電吸附NH4+性能。從圖11(a)可知隨著循環(huán)流速的增加，電吸附NH4+的去除率和吸附量均減小，這是因?yàn)椴糠諲H4+未被RGO/TiO2電極吸附就隨溶液進(jìn)入下一單元，同時(shí)過(guò)大的循環(huán)流速還會(huì)沖刷雙電層使得已經(jīng)吸附的NH4+重新脫附到溶液中，造成電吸附NH4+的吸附量減小，去除率降低[23-24]。從圖11(b)可以看出，隨著循環(huán)流速的增加，吸附平衡時(shí)間縮短。循環(huán)流速為35 ml·min-1和45 ml·min-1時(shí)的吸附平衡時(shí)間分別為80 min 和60 min，而循環(huán)流速為25 ml·min-1時(shí)電吸附NH4+90 min 仍未達(dá)到平衡。綜上，本研究最佳循環(huán)流速為35 ml·min-1。

圖11 循環(huán)流速對(duì)RGO/TiO2電極去除NH4+的去除率和吸附量的影響(a)；不同循環(huán)流速下RGO/TiO2電極電吸附NH4+的濃度變化(b)Fig.11 Effect of circulating velocity on removal efficiency and electrosorption capacity of NH4+by RGO/TiO2 electrode(a);Electrosorption concentration changes of NH4+by RGO/TiO2 electrode under different circulating velocities(b)

圖12 初始濃度對(duì)RGO/TiO2電極電吸附NH4+的去除率和吸附量的影響Fig.12 Effect of initial concentration on removal efficiency and electrosorption capacity of NH4+by RGO/TiO2electrode

2.3.3 初始濃度對(duì)電吸附NH4+的影響 在循環(huán)流速35 ml·min-1、外加電壓2.0 V 條件下，研究RGO/TiO2電極在不同NH4+初始濃度下的電吸附NH4+性能。從圖12 可以看出，隨著NH4+初始濃度的增大，電吸附NH4+的吸附量增大，去除率減小。這是由于初始濃度越大，NH4+與電極材料的接觸機(jī)會(huì)越多，同時(shí)初始濃度越大，溶液與吸附點(diǎn)位形成的NH4+濃度差越大，擴(kuò)散動(dòng)力越大，故電吸附容量越大。但隨著初始濃度的快速增加，電吸附量的增大引起的濃度變化相對(duì)較小，故去除率低[23]。綜上，本研究最佳NH4+初始濃度為1.0 mmoL·L-1。

2.4 RGO和RGO/TiO2電極電吸附NH4+特性研究

對(duì)不同外加電壓下RGO 和RGO/TiO2電極電吸附NH4+的吸附時(shí)間和吸附量進(jìn)行準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型擬合[27]，擬合結(jié)果見(jiàn)表2 和圖14(qt為t 時(shí)刻吸附量，mg·g-1)。擬合結(jié)果R2均大于0.99，說(shuō)明RGO 和RGO/TiO2電極電吸附NH4+以物理吸附為主[28]。外加電壓越大，擬合的平衡吸附量越大。當(dāng)外加電壓為2.0 V 時(shí)RGO 和RGO/TiO2電極的平衡吸附量qe達(dá)到最大，分別為6.51 mg·g-1和8.61 mg·g-1。

表1 RGO和RGO/TiO2電極電吸附NH4+的Freundlich模型擬合結(jié)果Table 1 Fitting results of Freundlich models for NH4+removal by RGO and RGO/TiO2 electrodes

表2 RGO和RGO/TiO2電極電吸附NH4+準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型擬合結(jié)果Table 2 Fitting results of quasi-first-order kinetic model for NH4+removal by RGO and RGO/TiO2 electrodes

圖13 RGO(a)和RGO/TiO2(b)電極的Freundlich模型線性擬合Fig.13 Linear fitting of Freundlich model for RGO(a)and RGO/TiO2(b)electrodes

圖14 RGO(a)和RGO/TiO2(b)電極的準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型擬合Fig.14 Fitting of the quasi-first-order kinetic model for RGO(a)and RGO/TiO2(b)electrodes

2.5 RGO/TiO2電極對(duì)模擬實(shí)際含NH4+煉油凈化水深度脫NH4+研究

在最優(yōu)電吸附條件(外加電壓2.0 V、循環(huán)流速35 ml·min-1、初始濃度1.0 mmol·L-1)下，研究RGO/TiO2電極對(duì)模擬實(shí)際含NH4+煉油凈化水(含50.0 mg·L-1NH4+、1.0 mg·L-1Na+、2.0 mg·L-1Ca2+、0.1 mg·L-1Fe3+、0.2 mg·L-1K+、86.7 mg·L-1SO42-、40.0 mg·L-1Cl-)的處理效果。圖15 為不同串聯(lián)級(jí)數(shù)下RGO/TiO2電極電吸附NH4+的處理效果。隨著串聯(lián)級(jí)數(shù)的增加，去除率增加，當(dāng)RGO/TiO2電極4 級(jí)串聯(lián)時(shí)對(duì)NH4+的去除率達(dá)到86.84%。

圖15 RGO/TiO2電極電吸附模擬實(shí)際含NH4+煉油凈化水的處理效果Fig.15 Effect of electrosorption treatment of simulated actual NH4+refining purified water by RGO/TiO2electrode

3 結(jié) 論

（1）采用水熱法制備的RGO/TiO2材料具有三維孔洞結(jié)構(gòu)，比表面積為382.08 m2·g-1，比電容在掃速為0.01 V·s-1時(shí)達(dá)325.80 F·g-1，優(yōu)于RGO材料。

（2）RGO/TiO2電極的初次吸附量較RGO 電極提升了28.3%。循環(huán)再生吸附10 次后，RGO/TiO2電極的NH4+吸附量?jī)H降低了5.87%，循環(huán)再生吸附性能優(yōu)于RGO電極。

（3）外加電壓2.0 V、循環(huán)流速35 ml·min-1、初始濃度1.0 mmol·L-1為RGO/TiO2電極的最佳NH4+電吸附條件。RGO 和RGO/TiO2電極電吸附NH4+過(guò)程符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和Freundlich 等溫吸附模型。電吸附NH4+為非均勻表面的多層吸附行為，以物理吸附為主。

（4）RGO/TiO2電極4 級(jí)串聯(lián)時(shí)對(duì)模擬實(shí)際含NH4+煉油凈化水的去除率達(dá)到86.84%。