锆基环境纳米材料的设计及其对水中典型污染物的协同去除行为
发布时间：2020-12-31 11:49
人类的城市化以及工农业生产过程中排放的数量庞大和种类繁多的污染物正致使水环境质量逐步恶化,由此造成的水质型缺水危机,正严重威胁人类社会的可持续发展。传统水处理技术难以有效和彻底地去除水体中的污染物,保障水资源安全。近年来,以纳米吸附技术为代表的新型水处理技术受到了广泛关注,因其技术核心纳米吸附剂具有粒子内部扩散距离短、孔道结构和表面化学性质可调节、比表面积高和吸附位点多等优势,赋予了其高效和深度去污能力。但纳米吸附剂的颗粒粒径小,实际应用时分离困难,泄漏至自然环境中会引起潜在的生态风险,此外,纳米吸附剂的功能单一,使用成本高,从而使纳米吸附技术的应用受到了较大限制。为克服以上技术瓶颈,论文围绕重金属和磷等常见水体污染物的深度高效去除,以纳米吸附剂的固定化和多功能化为目标,开展了一系列研究。因水合氧化锆（Hydrous Zirconium Oxide,HZO）具有环境友好、稳定性高、抗干扰能力强等优势,本文将以HZO作为纳米吸附剂的代表来进行研究。主要研究内容及结果如下:（1）采用溶胶-凝胶法,在磁性纳米粒子（Fe304）表面依次包裹无定型二氧...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２单壁（ａ）和多壁（ｂ）碳纳米管的结构示意图［４６］??．［４６］??
（２）石墨烯基材料??石墨烯和石墨烯基材料是二维碳纳米材料，比表面积巨大，具有独特的机械、热力??学和导电性能，近年来在环境修复领域的研宄与应用迅速增长１５３］。图１．３为石墨烯的结??构示意图。Ｗａｎｇ等１５４１对比研究了氧化石墨烯、化学还原石墨烯和热还原石墨炼对Ｃｄ２＋的??吸附性能，由于氧化石墨烯的表面有更多的含氧官能团，有利于Ｃｄ２＋的吸附。Ｚｈａｏ等??［５５］将氧化石墨烯纳米片用于宏量水体中的Ｃｄ２＋和Ｃｏ２＋去除，在ｐＨ为６，温度为３０７Ｋ??的条件下，其对Ｃｄ２＋和Ｃｏ２＋的最大吸附量分别为１０６．３和６８．２ｍｇ／ｇ。氧化石墨烯纳米??片对Ｃｄ２＋和Ｃｏ２＋的吸附量随着溶液环境ｐＨ的升高而升高，受离子强度影响较小，在腐??殖酸存在时下降。Ｓｉｔｋｏ等人％研究利用氧化石墨烯吸附水体中Ｃｕ２＋，Ｚｎ２＋，Ｃｄ２＋和Ｐｂ２＋。??在ｐＨ为５时，Ｃｕ２＋，Ｚｎ２＋，?Ｃｄ２＋和Ｐｂ２＋在氧化石墨烯上的最大吸附量分别为２９４，?３４５，??５３０和ｌｌＷｍｇｇ＇吸附优先顺序为Ｐｂ２＋＞Ｃｕ２＋》Ｃｄ２＋＞Ｚｉｉ２＋。Ｗａｎｇ等人Ｍ用氧化石墨??烯处理含Ｚｎ２＋废水，最佳ｐＨ条件为７，最大吸附量可达到２４６?ｍｇ／ｇ，但是吸附过程容易??受到共存竞争离子的干扰。氧化石墨烯主要是通过化学吸附去除重金属离子
（２）石墨烯基材料??石墨烯和石墨烯基材料是二维碳纳米材料，比表面积巨大，具有独特的机械、热力??学和导电性能，近年来在环境修复领域的研宄与应用迅速增长１５３］。图１．３为石墨烯的结??构示意图。Ｗａｎｇ等１５４１对比研究了氧化石墨烯、化学还原石墨烯和热还原石墨炼对Ｃｄ２＋的??吸附性能，由于氧化石墨烯的表面有更多的含氧官能团，有利于Ｃｄ２＋的吸附。Ｚｈａｏ等??［５５］将氧化石墨烯纳米片用于宏量水体中的Ｃｄ２＋和Ｃｏ２＋去除，在ｐＨ为６，温度为３０７Ｋ??的条件下，其对Ｃｄ２＋和Ｃｏ２＋的最大吸附量分别为１０６．３和６８．２ｍｇ／ｇ。氧化石墨烯纳米??片对Ｃｄ２＋和Ｃｏ２＋的吸附量随着溶液环境ｐＨ的升高而升高，受离子强度影响较小，在腐??殖酸存在时下降。Ｓｉｔｋｏ等人％研究利用氧化石墨烯吸附水体中Ｃｕ２＋，Ｚｎ２＋，Ｃｄ２＋和Ｐｂ２＋。??在ｐＨ为５时，Ｃｕ２＋，Ｚｎ２＋，?Ｃｄ２＋和Ｐｂ２＋在氧化石墨烯上的最大吸附量分别为２９４，?３４５，??５３０和ｌｌＷｍｇｇ＇吸附优先顺序为Ｐｂ２＋＞Ｃｕ２＋》Ｃｄ２＋＞Ｚｉｉ２＋。Ｗａｎｇ等人Ｍ用氧化石墨??烯处理含Ｚｎ２＋废水，最佳ｐＨ条件为７，最大吸附量可达到２４６?ｍｇ／ｇ，但是吸附过程容易??受到共存竞争离子的干扰。氧化石墨烯主要是通过化学吸附去除重金属离子
本文编号：2949554
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２单壁（ａ）和多壁（ｂ）碳纳米管的结构示意图［４６］??．［４６］??
（２）石墨烯基材料??石墨烯和石墨烯基材料是二维碳纳米材料，比表面积巨大，具有独特的机械、热力??学和导电性能，近年来在环境修复领域的研宄与应用迅速增长１５３］。图１．３为石墨烯的结??构示意图。Ｗａｎｇ等１５４１对比研究了氧化石墨烯、化学还原石墨烯和热还原石墨炼对Ｃｄ２＋的??吸附性能，由于氧化石墨烯的表面有更多的含氧官能团，有利于Ｃｄ２＋的吸附。Ｚｈａｏ等??［５５］将氧化石墨烯纳米片用于宏量水体中的Ｃｄ２＋和Ｃｏ２＋去除，在ｐＨ为６，温度为３０７Ｋ??的条件下，其对Ｃｄ２＋和Ｃｏ２＋的最大吸附量分别为１０６．３和６８．２ｍｇ／ｇ。氧化石墨烯纳米??片对Ｃｄ２＋和Ｃｏ２＋的吸附量随着溶液环境ｐＨ的升高而升高，受离子强度影响较小，在腐??殖酸存在时下降。Ｓｉｔｋｏ等人％研究利用氧化石墨烯吸附水体中Ｃｕ２＋，Ｚｎ２＋，Ｃｄ２＋和Ｐｂ２＋。??在ｐＨ为５时，Ｃｕ２＋，Ｚｎ２＋，?Ｃｄ２＋和Ｐｂ２＋在氧化石墨烯上的最大吸附量分别为２９４，?３４５，??５３０和ｌｌＷｍｇｇ＇吸附优先顺序为Ｐｂ２＋＞Ｃｕ２＋》Ｃｄ２＋＞Ｚｉｉ２＋。Ｗａｎｇ等人Ｍ用氧化石墨??烯处理含Ｚｎ２＋废水，最佳ｐＨ条件为７，最大吸附量可达到２４６?ｍｇ／ｇ，但是吸附过程容易??受到共存竞争离子的干扰。氧化石墨烯主要是通过化学吸附去除重金属离子
（２）石墨烯基材料??石墨烯和石墨烯基材料是二维碳纳米材料，比表面积巨大，具有独特的机械、热力??学和导电性能，近年来在环境修复领域的研宄与应用迅速增长１５３］。图１．３为石墨烯的结??构示意图。Ｗａｎｇ等１５４１对比研究了氧化石墨烯、化学还原石墨烯和热还原石墨炼对Ｃｄ２＋的??吸附性能，由于氧化石墨烯的表面有更多的含氧官能团，有利于Ｃｄ２＋的吸附。Ｚｈａｏ等??［５５］将氧化石墨烯纳米片用于宏量水体中的Ｃｄ２＋和Ｃｏ２＋去除，在ｐＨ为６，温度为３０７Ｋ??的条件下，其对Ｃｄ２＋和Ｃｏ２＋的最大吸附量分别为１０６．３和６８．２ｍｇ／ｇ。氧化石墨烯纳米??片对Ｃｄ２＋和Ｃｏ２＋的吸附量随着溶液环境ｐＨ的升高而升高，受离子强度影响较小，在腐??殖酸存在时下降。Ｓｉｔｋｏ等人％研究利用氧化石墨烯吸附水体中Ｃｕ２＋，Ｚｎ２＋，Ｃｄ２＋和Ｐｂ２＋。??在ｐＨ为５时，Ｃｕ２＋，Ｚｎ２＋，?Ｃｄ２＋和Ｐｂ２＋在氧化石墨烯上的最大吸附量分别为２９４，?３４５，??５３０和ｌｌＷｍｇｇ＇吸附优先顺序为Ｐｂ２＋＞Ｃｕ２＋》Ｃｄ２＋＞Ｚｉｉ２＋。Ｗａｎｇ等人Ｍ用氧化石墨??烯处理含Ｚｎ２＋废水，最佳ｐＨ条件为７，最大吸附量可达到２４６?ｍｇ／ｇ，但是吸附过程容易??受到共存竞争离子的干扰。氧化石墨烯主要是通过化学吸附去除重金属离子
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