天然有机物和SiO 2 纳米颗粒对碳纳米管吸附Cu(Ⅱ)的影响

发布时间：2023-11-22 18:38

　　碳纳米管(CNTs)是一种优良的吸附材料，已广泛应用于环境中重金属和有机污染物的吸附治理，是近年来的研究热点。随着碳纳米管的普遍应用，一部分材料不可避免地被释放到水体中，与自然水体中普遍存在的天然有机物(NOM)和无机胶体SiO₂发生作用，其表面性质和迁移行为也进而会发生改变。已有很多研究结果表明碳纳米管可吸附环境中的有毒重金属和有机污染物，但从另一方面来说，对于自身具有一定毒性的碳纳米管而言，其对重金属和有机物的吸附进一步加剧了它在环境中的毒性作用，影响环境污染物的迁移转化行为。然而到目前为止，关于NOM的组成和性质对CNTs吸附NOM的吸附量及其对吸附重金属离子的影响的研究少有报道，同时有关环境水体中无机胶体SiO₂对CNTs吸附重金属如铜的动力学影响也缺乏相关的研究和探讨。因此，本研究选取重金属Cu(Ⅱ)为目标污染物，以七种NOM模拟水中的天然有机物，以SiO₂纳米颗粒模拟水中的无机胶体，研究了NOM和SiO₂纳米颗粒对三种不同类型的多壁碳纳米管(MWCNTs)吸附Cu(Ⅱ)的影响和机理。 M...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
目录
第一章 概述
    1.1 纳米材料简介
        1.1.1 纳米材料的性质与应用
        1.1.2 碳纳米管的制备、性质及应用
        1.1.3 碳纳米管的局限性与生态风险
    1.2 碳纳米管吸附作用研究进展
        1.2.1 碳纳米管对金属离子的吸附
        1.2.2 碳纳米管对天然有机物(NOM)的吸附
        1.2.3 NOM 对碳纳米管吸附重金属的影响与机理
    1.3 吸附动力学研究
        1.3.1 离子选择性电极法简介与应用
        1.3.2 重金属的吸附动力学
    1.4 本文的研究工作
        1.4.1 选题依据与意义
        1.4.2 研究内容和创新性
第二章 实验材料与方法
    2.1 仪器与试剂
        2.1.1 仪器与设备
        2.1.2 试剂
    2.2 材料分析方法
        2.2.1 碳纳米管分析方法
        2.2.2 NOM 分析方法
    2.3 碳纳米管吸附 NOM 的摇瓶实验
    2.4 吸附动力学分析方法
        2.4.1 标准工作曲线建立的方法
        2.4.2 动力学吸附材料表征
        2.4.3 吸附动力学实验方法
第三章 NOM 对碳纳米管吸附 Cu(Ⅱ)的影响
    3.1 碳纳米管和 NOM 的性质表征
        3.1.1 碳纳米管的性质表征
        3.1.2 NOM 的性质表征
    3.2 碳纳米管吸附 NOM 的研究
        3.2.1 吸附等温线模型
        3.2.2 NOM 性质与吸附量的关系
    3.3 NOM 的浓度对铜吸附量的影响研究
        3.3.1 NOM 的浓度对铜吸附量的影响规律
        3.3.2 XPS 和红外表征
    3.4 NOM 对 Cu(Ⅱ)吸附量的影响研究
        3.4.1 NOM 的性质对 Cu(Ⅱ)吸附量的影响规律
        3.4.2 NOM 的性质与 Cu(Ⅱ)吸附量的相关性
    3.5 本章小结
第四章 SiO₂纳米颗粒对 CNTs 吸附动力学的影响
    4.1 CNTs 单一吸附体系的吸附动力学
        4.1.1 CNTs 浓度对吸附平衡时间和初始反应速率的影响
        4.1.2 CNTs 浓度对吸附速率常数的影响
    4.2 CNTs-SiO₂混合吸附体系的吸附动力学
        4.2.1 SiO₂纳米颗粒对 CNTs 吸附动力学的影响
        4.2.2 影响机理分析
    4.3 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间主要成果
致谢



本文编号：3865926