不同表面官能团的石墨烯量子点在水中迁移转化特性研究
发布时间：2023-05-13 10:54
近年来碳系纳米材料的产量与应用范围都在快速增加,其将难以避免地进入水环境,成为潜在的污染物,进而对水生态系统带来潜在威胁。研究碳系纳米材料在水中的迁移转化可以更好地预测其对于生态环境的影响,为控制其负面环境效应提供理论支持。目前,碳系纳米材料在水中的迁移转化行为的研究十分有限,为了进一步理解碳系纳米材料在水中的迁移转化规律,本研究以三种不同官能团的石墨烯量子点为研究对象,系统地研究其在水中稳定性的影响因素及其与水中天然有机物相互作用机制,从而为进一步认识其在水中的迁移转化规律提供理论依据。本研究利用透射电镜、动态光散射、红外光谱和X射线光电子衍射来对三种不同石墨烯量子点的实际尺寸、水力学半径、表面官能团和结构等特性进行研究。三种石墨烯量子点表面都存在不同含量的含氧官能团,含量顺序由高至低依次为羧基化石墨烯量子点、氨基化石墨烯量子点、羟基化石墨烯量子点。本研究主要通过动态光散射和Zeta电位等手段来探究pH值、天然有机物等环境因素对石墨烯量子点水中稳定性的影响。研究结果表明,随着pH的上升,石墨烯量子点的粒径先随之迅速下降后趋于稳定,而其表面Zeta电位减小。天然有机物的存在提升了石墨烯...
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.1.1 碳纳米材料简介
1.1.2 碳纳米材料的环境暴露途径
1.1.3 碳纳米材料的环境风险
1.2 石墨烯量子点简介
1.3 石墨烯量子点的应用
1.3.1 分析检测方面应用
1.3.2 细胞成像方面应用
1.3.3 光学方面应用
1.4 纳米材料在水中的稳定性
1.4.1 纳米材料凝聚研究基本方法
1.4.2 石墨烯量子点凝聚特性的研究现状
1.4.3 其他碳纳米材料凝聚的研究现状
1.5 水中天然有机物与纳米材料相互作用
1.5.1 水中天然有机物性质
1.5.2 水中天然有机物对纳米材料迁移转化的影响
1.5.3 天然有机物和碳系纳米材料作用机制
1.5.4 水中天然有机物与纳米材料相互作用主要研究方法
1.6 课题的研究意义与内容
1.6.1 课题研究意义
1.6.2 技术路线图
1.6.3 研究内容
第2章 实验材料与方法
2.1 实验材料和仪器
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验仪器
2.2 溶液的配置
2.2.1 盐溶液储备液的配制
2.2.2 三种实验用水的配制
2.2.3 HA储备液的配制
2.2.4 FA储备液的配制
2.3 石墨烯量子点特性表征方法
2.4 石墨烯量子点稳定性实验方法
2.4.1 pH值对石墨烯量子点稳定性影响实验
2.4.2 Na+对石墨烯量子点稳定性影响实验
2.4.3 Ca2+对石墨烯量子点稳定性影响实验
2.4.4 Mg2+对石墨烯量子点稳定性影响实验
2.4.5 不同天然水中石墨烯量子点稳定性影响实验
2.4.6 天然有机物对石墨烯量子点稳定性影响实验
2.5 石墨烯量子点与天然有机物作用实验方法
2.5.1 石墨烯量子点与天然有机物作用实验
2.5.2 石墨烯量子点与天然有机物作用后荧光实验方法
2.5.3 石墨烯量子点与天然有机物作用后红外光谱测定方法
第3章 石墨烯量子点材料特性研究
3.1 引言
3.2 石墨烯量子点尺寸
3.3 石墨烯量子点表面官能团
3.4 石墨烯量子点的结构特性
3.5 石墨烯量子点在水中的稳定分散特性
3.6 本章小结
第4章 石墨烯量子点在水中稳定性的影响因素
4.1 引言
4.2 PH值对石墨烯量子点水中稳定性的影响
4.3 电解质对羧基化石墨烯量子点水中稳定性的影响
4.4 电解质对羟基化石墨烯量子点水中稳定性的影响
4.5 电解质对氨基化石墨烯量子点水中稳定性的影响
4.6 天然有机物对石墨烯量子点水中稳定性的影响
4.7 石墨烯量子点在三种典型水质中的稳定性
4.8 本章小结
第5章 石墨烯量子点与水中天然有机物相互作用研究
5.1 引言
5.2 石墨烯量子点与天然有机物的荧光分析
5.3 石墨烯量子点与天然有机物反应后的荧光变化
5.4 天然有机物荧光成分分析
5.5 石墨烯量子点与天然有机物作用后荧光改变
5.6 石墨烯量子点与天然有机物相互作用后的官能团变化
5.7 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3815774
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.1.1 碳纳米材料简介
1.1.2 碳纳米材料的环境暴露途径
1.1.3 碳纳米材料的环境风险
1.2 石墨烯量子点简介
1.3 石墨烯量子点的应用
1.3.1 分析检测方面应用
1.3.2 细胞成像方面应用
1.3.3 光学方面应用
1.4 纳米材料在水中的稳定性
1.4.1 纳米材料凝聚研究基本方法
1.4.2 石墨烯量子点凝聚特性的研究现状
1.4.3 其他碳纳米材料凝聚的研究现状
1.5 水中天然有机物与纳米材料相互作用
1.5.1 水中天然有机物性质
1.5.2 水中天然有机物对纳米材料迁移转化的影响
1.5.3 天然有机物和碳系纳米材料作用机制
1.5.4 水中天然有机物与纳米材料相互作用主要研究方法
1.6 课题的研究意义与内容
1.6.1 课题研究意义
1.6.2 技术路线图
1.6.3 研究内容
第2章 实验材料与方法
2.1 实验材料和仪器
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验仪器
2.2 溶液的配置
2.2.1 盐溶液储备液的配制
2.2.2 三种实验用水的配制
2.2.3 HA储备液的配制
2.2.4 FA储备液的配制
2.3 石墨烯量子点特性表征方法
2.4 石墨烯量子点稳定性实验方法
2.4.1 pH值对石墨烯量子点稳定性影响实验
2.4.2 Na+对石墨烯量子点稳定性影响实验
2.4.3 Ca2+对石墨烯量子点稳定性影响实验
2.4.4 Mg2+对石墨烯量子点稳定性影响实验
2.4.5 不同天然水中石墨烯量子点稳定性影响实验
2.4.6 天然有机物对石墨烯量子点稳定性影响实验
2.5 石墨烯量子点与天然有机物作用实验方法
2.5.1 石墨烯量子点与天然有机物作用实验
2.5.2 石墨烯量子点与天然有机物作用后荧光实验方法
2.5.3 石墨烯量子点与天然有机物作用后红外光谱测定方法
第3章 石墨烯量子点材料特性研究
3.1 引言
3.2 石墨烯量子点尺寸
3.3 石墨烯量子点表面官能团
3.4 石墨烯量子点的结构特性
3.5 石墨烯量子点在水中的稳定分散特性
3.6 本章小结
第4章 石墨烯量子点在水中稳定性的影响因素
4.1 引言
4.2 PH值对石墨烯量子点水中稳定性的影响
4.3 电解质对羧基化石墨烯量子点水中稳定性的影响
4.4 电解质对羟基化石墨烯量子点水中稳定性的影响
4.5 电解质对氨基化石墨烯量子点水中稳定性的影响
4.6 天然有机物对石墨烯量子点水中稳定性的影响
4.7 石墨烯量子点在三种典型水质中的稳定性
4.8 本章小结
第5章 石墨烯量子点与水中天然有机物相互作用研究
5.1 引言
5.2 石墨烯量子点与天然有机物的荧光分析
5.3 石墨烯量子点与天然有机物反应后的荧光变化
5.4 天然有机物荧光成分分析
5.5 石墨烯量子点与天然有机物作用后荧光改变
5.6 石墨烯量子点与天然有机物相互作用后的官能团变化
5.7 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3815774
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