《Inorganic Chemistry Communications》：π–π interaction assisted adsorption of reactive blue 13 dye by activated 3D-OGFs
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•3D-OGFs的活化会消耗含氧官能团，并导致π-共轭网络的恢复。•3D-OGFs活化后形成分级多孔结构。•π-共轭网络通过π-π相互作用作为芳香染料分子的有效吸附位点。•阴离子RB13染料的去除率在pH 2–8范围内超过98%，在pH 10.4时仍保持在94%以上，尽管静电
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3D-OGFs的活化会消耗含氧官能团，并导致π-共轭网络的恢复。
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3D-OGFs活化后形成分级多孔结构。
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π-共轭网络通过π-π相互作用作为芳香染料分子的有效吸附位点。
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阴离子RB13染料的去除率在pH 2–8范围内超过98%，在pH 10.4时仍保持在94%以上，尽管静电排斥增加，这支持π-π相互作用作为主导吸附机制。
引言
不同化学基团之间相互作用的基础化学在创新加工技术的设计中起着关键作用。尽管其重要性不容忽视，但在理解有机分子的相互作用时，π-π相互作用往往在更强的共价键和较弱的氢键背景下被忽视。然而，最近的研究表明其在理解各种现象中的重要性，包括蛋白质折叠[1]和寡聚物在折叠结构中的折叠[2]。π-π相互作用可以可视化为苯环分子芳香面上方的部分负静电势和苯环分子外围的部分正静电势[3], [4], [5], [6]。
水中存在的有机污染物，包括染料、药物、农药、酚类化合物和腐殖质，对环境构成重大风险[7], [8], [9], [10]。特别是染料，由于其致癌和致突变作用，对水生和陆地生态系统造成了严重危害[11], [12], [13], [14]。全球各地的政府监测机构报告称，此类污染物的存在威胁着全球众多水体的生物多样性和生态完整性[15]。
碳基材料因其高比表面积、相对丰富和环保特性而受到青睐。特别是石墨烯，已被广泛研究作为吸附剂[16], [17], [18], [19], [20]。其二维特性提供了大面积表面，允许离子和有机分子在其表面快速吸附以及快速电子转移[21]。石墨烯基材料富含羧基、环氧基和羟基等官能团，这些官能团促进了染料分子的吸附[22], [23], [24]。生物质也被探索用于通过生物质中碳原子的集中和排列来生产低成本的类石墨烯材料[25], [26], [27]。从甘蔗渣中获得的三维氧化石墨烯框架（3D-OGFs）已被证明是脱盐[28]和MB去除[29]的高效过滤介质。
活性蓝13（RB13）染料分子含有扩展的萘-偶氮-萘和π-共轭发色团体系，具有两个稠合芳香单元，为π-π相互作用提供了扩展且相对刚性的芳香表面。
在本研究中，我们研究了RB13与化学活化后的3D-OGFs之间的相互作用，以下称为还原3D-OGFs（R-OGFs），因为化学活化过程中去除了含氧基团。通过孔隙度研究检验了这些官能团的去除对大芳香染料分子吸附的影响，研究了吸附前后的情况。此外，通过zeta电位测量评估了pH 2–12范围内π-π相互作用和静电相互作用的贡献，并对动力学、等温线和热力学进行了分析。
章节摘要
材料与方法
所有试剂均为实验室级别，未进一步纯化即直接使用。三维氧化石墨烯框架（3D-OGFs）的合成已在其他地方报道[28]。R-OGFs通过在650 °C下使用KOH对3D-OGFs片材进行化学还原获得。使用扫描电子显微镜（FEG SEM; JSM-7600F）和透射电子显微镜（TEM, FEG-TEM 200 kV）对制备材料的形貌进行了研究。R-OGFs的比表面积和孔径分布为
形貌学研究
使用SEM研究了原始样品和R-OGFs的微观结构，以了解KOH处理对样品形貌的影响。SEM显微图像表明原始样品和还原样品中都存在孔隙。这些孔隙被认为源于合成过程中植物木质部的存在，由于生物质中大量水分子的蒸发而形成。显微图像的对比研究表明，表面改性样品具有增强的孔隙率，因为
结论
总之，本研究重点关注大π网络染料分子与通过生物质衍生3D-OGFs活化获得的R-OGFs之间的相互作用。最大吸附容量为35.14 mg/g。我们的研究结果表明，π-π相互作用是这些分子吸附的重要相互作用机制。生物质衍生R-OGFs之间的相互作用表现出与rGO观察到的显著相似性。含氧量减少
CRediT作者贡献声明
Abhishek Pandey：撰写初稿、可视化、方法学、调查研究、形式分析、概念化。Shobha Shukla：撰写审阅与编辑、监督、资源、方法学、资金获取、概念化。Amit Kumar Chakraborty：撰写审阅与编辑、资源。Sumit Saxena：撰写审阅与编辑、监督、资源、方法学、资金获取、概念化。
利益冲突声明
作者声明他们不存在任何已知的竞争财务利益或个人关系，这些利益或关系可能会影响本文报告的工作。
致谢
作者感谢印度科学技术部（科学技术部，科技任务司）通过编号为DST/TM/WTI/WIC/2K17/100(C)的资助和印度科学与工程研究委员会（SERB）编号为EMR/2017/005144的资助为本研究提供的财政支持。
Abhishek Pandey获得印度理工学院Bombay分校冶金工程与材料科学博士学位。他目前在印度浦那COEP科技大学冶金与材料工程系担任助理教授。他的研究重点是先进碳基材料、石墨烯衍生结构、吸附和环境修复，特别关注合成、表征和
Abhishek Pandey|Shobha Shukla|Amit Kumar Chakraborty|Sumit Saxena
