磁性碳纳米管的制备及其对水中重金属离子的吸附性能与机理研究

发布时间：2024-12-20 22:17

　　多壁碳纳米管（MWCNT）由于具有较大的比表面积、丰富的孔隙结构等优点在重金属离子的吸附领域受到广泛关注。然而,传统的离心分离、过滤方法难以将碳纳米管与水溶液分离,该技术难以得到广泛推广和工业化应用。为解决碳纳米管分离难问题,本课题提出利用磁性纳米粒子改性碳纳米管,并对磁性碳纳米管的性能表征、对水环境中的重金属离子的吸附效果及吸附机理等问题展开了深入研究,得到以下创新性研究结论:1、以工业级多壁碳纳米管（MWCNT）为原材料,通过湿化学氧化法制备了不同程度表面改性的多壁碳纳米管1O-MWCNT、3O-MWCNT、6O-MWCNT、9O-MWCNT,借助扫描/透射电子显微镜（SEM/TEM）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）对表面改性的碳纳米管（O-MWCNTs）的组织结构、微观形貌进行表征。研究表明在表面改性过程中O-MWCNTs的组织结构和微观形貌并没有发生变化;傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和X射线光电子能谱（XPS）进一步说明成功合成不同程度表面改性的碳纳米管。2、考察不同程度表面改性的碳纳米管对重金属的吸附性能与机理。批量吸附实验表明,MWCNT对水溶液中Pb（Ⅱ）...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 重金属污染现状与治理技术
        1.2.1 重金属污染现状
        1.2.2 重金属污染的主要治理技术
    1.3 碳纳米管吸附剂的研究进展
        1.3.1 碳纳米管简介
        1.3.2 碳纳米管的结构与应用
        1.3.3 碳纳米管表面改性的研究进展
        1.3.4 磁性碳纳米管吸附重金属的研究进展
    1.4 本课题研究目的和研究内容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究内容
    1.5 创新点
第二章 表面功能改性碳纳米管的制备及性能表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验仪器和设备
        2.2.2 实验试剂
        2.2.3 表面改性碳纳米管的制备
    2.3 表面功能化碳纳米管性能表征
        2.3.1 物相组成分析
        2.3.2 微观形貌分析
        2.3.3 晶型结构分析
        2.3.4 表面官能团分析
        2.3.5 表面化学态势分析
    2.4 本章小结
第三章 表面改性碳纳米管吸附性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验仪器和设备
        3.2.2 实验试剂
        3.2.3 表面改性碳纳米管吸附性能研究
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 等温吸附实验
        3.3.2 动力学吸附
        3.3.3 pH影响
        3.3.4 选择性
        3.3.5 吸附机理研究
    3.4 本章小结
第四章 磁性碳纳米管的制备及性能表征
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验仪器和设备
        4.2.2 实验试剂
        4.2.3 磁性碳纳米管的制备
    4.3 表面功能化碳纳米管性能表征
        4.3.1 物相组成分析
        4.3.2 微观形貌分析
        4.3.3 表面官能团分析
        4.3.4 表面化学态势分析
    4.4 本章小结
第五章 磁性碳纳米管的吸附性能与机理及其应用前景
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验仪器和设备
        5.2.2 实验试剂
        5.2.3 磁性碳纳米管的吸附性能实验
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 pH的影响实验
        5.3.2 等温吸附
        5.3.3 动力学吸附
        5.3.4 吸附机理分析
        5.3.5 选择性
        5.3.6 磁性测试
        5.3.7 实际应用
    5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
硕士期间科研成果
致谢



本文编号：4017942