纳米碳管在孔隙介质中迁移的机理及影响因素

发布时间：2023-12-28 19:43

　　纳米碳管(CNTs)是一类非常重要的纳米材料,在其生命周期的各个阶段都有可能进入环境从而对土壤和地下水造成潜在危险。CNTs在土壤中的迁移扩散能力决定着其环境风险。土壤圈是整个生态系统的中心,联系着水圈、大气圈和岩石圈,土壤性质如颗粒大小、质地、机械组成、矿物类型和有机质含量都将影响CNTs的迁移。为此本论文先以石英砂模拟土壤孔隙环境,研究了三种表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠-SDBS>辛烷基酚聚氧乙烯醚-TX-100和氯代十六烷基吡啶-CPC)助悬浮下多壁纳米碳管(MWCNTs)的迁移性能及影响因素,然后考察了三种表面活性剂悬浮MWCNTs在四种真实土壤中的迁移,重点探讨了土壤组成、粒径及有机质对MWCNTs迁移的影响。得到以下主要研究结果： (1)三种表面活性剂-CNT悬浮液均能穿透石英砂柱,迁移能力CPC-CNT> SDBS-CNT> TX100-CNT; CPC-CNT基本不能穿透4种土壤填充柱(包括海南砖红壤HN、西安黄土XA、杭州西湖底泥HZ、黑龙江黑土HLJ), SDBS-CNT和TX100-CNT能穿透HN柱、HLJ柱和HZ柱,但均不能穿透XA柱,迁移能...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 纳米碳管在孔隙介质中的迁移及影响因素研究进展
    1 纳米碳管的生产使用和排放
    2 胶体在孔隙介质中迁移的机理
    3 纳米材料在孔隙介质中的迁移
    4 纳米材料在孔隙介质中迁移的影响因素
        4.1 纳米材料性质的影响
            4.1.1 纳米材料的尺寸大小
            4.1.2 纳米材料的形状和表面性质
        4.2 孔隙介质性质的影响
            4.2.1 孔隙介质的种类
            4.2.2 孔隙介质的粒径
            4.2.3 孔隙介质的表面物化性质
        4.3 淋洗液性质的影响
            4.3.1 分散剂
            4.3.2 离子强度
            4.3.3 pH
        4.4 淋洗柱条件的影响
            4.4.1 淋洗柱的水饱和度
            4.4.2 淋洗速度
    5 论文研究思路
第二章 纳米碳管在石英砂柱中的迁移及其影响因素
    1 实验部分
        1.1 实验材料及方法
            1.1.1 石英砂
            1.1.2 纳米碳管
            1.1.3 纳米碳管悬浮液的配置
            1.1.4 柱淋洗实验
            1.1.5 pH和离子强度对纳米碳管悬浮液稳定性影响实验
            1.1.6 石英砂对纳米碳管悬浮液稳定性影响实验
            1.1.7 石英砂吸附表面活性剂实验
            1.1.8 数值计算
    2 结果与讨论
        2.1 纳米碳管悬浮液在石英砂柱中的迁移
        2.2 石英砂对纳米碳管悬浮液稳定性影响
        2.3 流速对纳米碳管迁移的影响
        2.4 离子强度对纳米碳管迁移的影响
        2.5 pH对纳米碳管迁移的影响
    3 小结
第三章 纳米碳管在土壤填充柱中的迁移
    1 实验部分
        1.1 实验材料及方法
            1.1.1 供试土壤
            1.1.2 腐植酸的提取与纯化
            1.1.3 腐植酸的负载
            1.1.4 纳米碳管及其悬浮体系配置
            1.1.5 柱淋洗实验
            1.1.6 土壤颗粒对纳米碳管悬浮液稳定性影响实验
            1.1.7 数值计算
    2 结果与讨论
        2.1 土壤性质
        2.2 纳米碳管在土柱中的迁移
        2.3 土壤粒径对纳米碳管迁移的影响
        2.4 土壤有机质对纳米碳管迁移的影响
        2.5 表面活性剂在土柱中的迁移
        2.6 土壤颗粒对纳米碳管悬浮液稳定性影响
        2.7 纳米碳管迁移性能与土柱性质的皮尔逊相关性分析
    3 小结
第四章 研究结论、创新点及展望
    1 研究结论
        1.1 纳米碳管在石英砂柱中的迁移及其影响因素
        1.2 纳米碳管在土壤填充柱中的迁移
    2 创新点
    3 展望
参考文献
个人简历及攻读硕士学位期间完成的论文



本文编号：3876066