氨基和巰基修飾氧化石墨烯/碳納米管制備及吸附研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-28 16:58
現(xiàn)代化進(jìn)程中造成的水污染問題越來越多,其中重金屬離子和含酚類有機(jī)物等污染物成為了水中主要污染物。這些污染物主要來自電鍍、采礦等行業(yè)中排放的污水、農(nóng)業(yè)中化肥農(nóng)藥的不合理使用等。重金屬離子和含酚類有機(jī)物進(jìn)入地下水體后,通過生物的富集作用,會在人體中進(jìn)行大量累積,給人們帶來嚴(yán)重的傷害、甚至?xí)<跋乱淮纳】怠=陙?開發(fā)的處理污水的主要方法有:濃縮蒸發(fā)法、化學(xué)沉淀法、離子互換法、膜分離法等。上述方法對水體中污染物去除有一定的效果,但是存在成本高、制備復(fù)雜、易造成二次污染等缺點(diǎn)。而吸附法有材料來源廣、制備簡單、除污速度快、利用率高等優(yōu)點(diǎn),受到了學(xué)者廣泛關(guān)注。選擇吸附能力杰出的氧化石墨烯(GO)和碳納米管(MWCNTs)做主材料,第一步制備出GO/MWCNTs復(fù)合材料,然后采用氨基和巰基修飾,制備出NH2-SH-GO/MWCNTs復(fù)合材料。采用透射電鏡、掃描電鏡、紅外光譜、X射線衍射、氮?dú)馕降缺碚鞣椒▉泶_定了材料的形貌以及表面負(fù)載的基團(tuán)。本文研究了NH2-SH-GO/MWCNTs復(fù)合材料在Pb2+、Zn2+
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
過營養(yǎng)污染、耗氧型污染示意圖
圖 1.2 毒物污染示意圖中污染物的來源排放的廢水和都市生活產(chǎn)生的污水是造成珍貴水資源污染的主要原水中污染物含量、種類、對水資源污染程度而言,工業(yè)排放廢水,煉鐵廢水、棉紡印染廢水等,都成為水體污染的最主要因素。是以上解決水污染問題,必需嚴(yán)格管控工業(yè)廢水污染物含量[12]。由于工生活污水中污染物組分、含量復(fù)雜多變,用單一的水處理方法往往目的和效果,所以通常采用多種方法組合的方式來處理廢水以期達(dá)準(zhǔn),如聯(lián)合使用吸附法和沉降法處理重金屬廢水,即可達(dá)到國家的全排放。污染物的種類及其在水中存在的物理、化學(xué)形態(tài)的不同,通常將其[13]:離子、汞離子、鎘離子等重金屬有害物。氧化物、氟化物、硫化物等非金屬有害物。
圖 2.1 實(shí)驗(yàn)過程圖要有四個(gè)過程:一是改進(jìn) Hummer 法制備氧化石墨烯、混合成氨基、巰基修飾氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合材料以及表于吸附污水中 Pb2+、Zn2+及苯酚并對吸附數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,驗(yàn)研究其穩(wěn)定性及實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。具體實(shí)驗(yàn)步驟為: Hummer 法制備氧化石墨烯(GO)粉體。碳納米管置于混酸中超聲攪拌,以除掉多壁碳納米管中的質(zhì),同時(shí)引入-OH、-COOH 等基團(tuán)到多壁碳納米管表面。多壁碳納米管與氧化石墨烯混合超聲,制備氧化石墨烯/碳WCNTs)。隨后用氨基和巰基修飾 GO/MWCNTs 表面,制氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合材料(NH2-SH-GO/MWCNTs)。成的復(fù)合材料吸附含有 Pb2+、Zn2+以及苯酚的溶液,通過附時(shí)間、不同吸附溫度對靜態(tài)吸附的影響,測得在各個(gè)條對數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)、吸附等溫線、熱力學(xué)等擬合,確定復(fù)和苯酚的類型及機(jī)理,最后研究復(fù)合材料的重復(fù)循環(huán)利用
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]PPy/MWNTs/GO復(fù)合材料的制備與電化學(xué)性能研究[J]. 王攀,劉羽熙,王永貴. 材料科學(xué)與工藝. 2016(03)
[2]不同改性活性炭吸附苯酚和亞甲基藍(lán)的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 陸蓉,田娟,何瑩瑩,趙俊歡,陳炎彬. 環(huán)境保護(hù)科學(xué). 2015(06)
[3]氨基化碳納米管/石墨烯氣凝膠對甲醛吸附研究[J]. 吳利瑞,張藍(lán)心,于飛,陳君紅,馬杰. 中國環(huán)境科學(xué). 2015(11)
[4]氧化石墨烯納米帶-碳納米管/TPU復(fù)合材料薄膜的制備及表征[J]. 曹寧寧,鄭玉嬰,樊志敏,王翔. 高分子學(xué)報(bào). 2015(08)
[5]高分辨掃描透射電子顯微鏡原理及其應(yīng)用[J]. 賈志宏,丁立鵬,陳厚文. 物理. 2015(07)
[6]石墨烯/碳納米管復(fù)合膜修飾電極檢測亞硝酸根[J]. 于浩,劉冉彤,鄭笑晨,喬金麗. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2015(06)
[7]新型納米材料/結(jié)構(gòu)在光電轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用[J]. 車玉萍,翟錦. 中國科學(xué):化學(xué). 2015(03)
[8]晶體X射線衍射模型和布拉格方程的一般推導(dǎo)[J]. 胡建民,王蕊,王春婷,張超,王月媛. 大學(xué)物理. 2015(03)
[9]激光拉曼光譜技術(shù)及其在石化領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 劉逸,王國清,張兆斌. 石油化工. 2014(10)
[10]超級電容電池[J]. 廖川平. 化學(xué)通報(bào). 2014(09)
博士論文
[1]石墨烯及納米銀/石墨烯復(fù)合(超)薄膜的制備及拉曼增強(qiáng)性能研究[D]. 趙南.江蘇大學(xué) 2014
碩士論文
[1]巰基化-β-環(huán)糊精的制備及對鉛-菲復(fù)合污染土壤修復(fù)的強(qiáng)化作用[D]. 王銀.東華理工大學(xué) 2014
[2]碳納米管與石墨烯復(fù)合三維結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑及其電化學(xué)性能研究[D]. 孫麗瑩.南京郵電大學(xué) 2013
[3]從水污染的分類看水污染防治法的調(diào)整范圍[D]. 劉瑞聆.中國海洋大學(xué) 2011
[4]廢電腦酸洗廢水中重金屬Cu2+、Pb2+的處理[D]. 郭軍.東北林業(yè)大學(xué) 2008
[5]有色金屬冶煉生產(chǎn)中含砷廢水和廢渣的治理研究[D]. 聶靜.武漢理工大學(xué) 2006
本文編號:3308285
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
過營養(yǎng)污染、耗氧型污染示意圖
圖 1.2 毒物污染示意圖中污染物的來源排放的廢水和都市生活產(chǎn)生的污水是造成珍貴水資源污染的主要原水中污染物含量、種類、對水資源污染程度而言,工業(yè)排放廢水,煉鐵廢水、棉紡印染廢水等,都成為水體污染的最主要因素。是以上解決水污染問題,必需嚴(yán)格管控工業(yè)廢水污染物含量[12]。由于工生活污水中污染物組分、含量復(fù)雜多變,用單一的水處理方法往往目的和效果,所以通常采用多種方法組合的方式來處理廢水以期達(dá)準(zhǔn),如聯(lián)合使用吸附法和沉降法處理重金屬廢水,即可達(dá)到國家的全排放。污染物的種類及其在水中存在的物理、化學(xué)形態(tài)的不同,通常將其[13]:離子、汞離子、鎘離子等重金屬有害物。氧化物、氟化物、硫化物等非金屬有害物。
圖 2.1 實(shí)驗(yàn)過程圖要有四個(gè)過程:一是改進(jìn) Hummer 法制備氧化石墨烯、混合成氨基、巰基修飾氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合材料以及表于吸附污水中 Pb2+、Zn2+及苯酚并對吸附數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,驗(yàn)研究其穩(wěn)定性及實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。具體實(shí)驗(yàn)步驟為: Hummer 法制備氧化石墨烯(GO)粉體。碳納米管置于混酸中超聲攪拌,以除掉多壁碳納米管中的質(zhì),同時(shí)引入-OH、-COOH 等基團(tuán)到多壁碳納米管表面。多壁碳納米管與氧化石墨烯混合超聲,制備氧化石墨烯/碳WCNTs)。隨后用氨基和巰基修飾 GO/MWCNTs 表面,制氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合材料(NH2-SH-GO/MWCNTs)。成的復(fù)合材料吸附含有 Pb2+、Zn2+以及苯酚的溶液,通過附時(shí)間、不同吸附溫度對靜態(tài)吸附的影響,測得在各個(gè)條對數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)、吸附等溫線、熱力學(xué)等擬合,確定復(fù)和苯酚的類型及機(jī)理,最后研究復(fù)合材料的重復(fù)循環(huán)利用
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]PPy/MWNTs/GO復(fù)合材料的制備與電化學(xué)性能研究[J]. 王攀,劉羽熙,王永貴. 材料科學(xué)與工藝. 2016(03)
[2]不同改性活性炭吸附苯酚和亞甲基藍(lán)的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 陸蓉,田娟,何瑩瑩,趙俊歡,陳炎彬. 環(huán)境保護(hù)科學(xué). 2015(06)
[3]氨基化碳納米管/石墨烯氣凝膠對甲醛吸附研究[J]. 吳利瑞,張藍(lán)心,于飛,陳君紅,馬杰. 中國環(huán)境科學(xué). 2015(11)
[4]氧化石墨烯納米帶-碳納米管/TPU復(fù)合材料薄膜的制備及表征[J]. 曹寧寧,鄭玉嬰,樊志敏,王翔. 高分子學(xué)報(bào). 2015(08)
[5]高分辨掃描透射電子顯微鏡原理及其應(yīng)用[J]. 賈志宏,丁立鵬,陳厚文. 物理. 2015(07)
[6]石墨烯/碳納米管復(fù)合膜修飾電極檢測亞硝酸根[J]. 于浩,劉冉彤,鄭笑晨,喬金麗. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2015(06)
[7]新型納米材料/結(jié)構(gòu)在光電轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用[J]. 車玉萍,翟錦. 中國科學(xué):化學(xué). 2015(03)
[8]晶體X射線衍射模型和布拉格方程的一般推導(dǎo)[J]. 胡建民,王蕊,王春婷,張超,王月媛. 大學(xué)物理. 2015(03)
[9]激光拉曼光譜技術(shù)及其在石化領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 劉逸,王國清,張兆斌. 石油化工. 2014(10)
[10]超級電容電池[J]. 廖川平. 化學(xué)通報(bào). 2014(09)
博士論文
[1]石墨烯及納米銀/石墨烯復(fù)合(超)薄膜的制備及拉曼增強(qiáng)性能研究[D]. 趙南.江蘇大學(xué) 2014
碩士論文
[1]巰基化-β-環(huán)糊精的制備及對鉛-菲復(fù)合污染土壤修復(fù)的強(qiáng)化作用[D]. 王銀.東華理工大學(xué) 2014
[2]碳納米管與石墨烯復(fù)合三維結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑及其電化學(xué)性能研究[D]. 孫麗瑩.南京郵電大學(xué) 2013
[3]從水污染的分類看水污染防治法的調(diào)整范圍[D]. 劉瑞聆.中國海洋大學(xué) 2011
[4]廢電腦酸洗廢水中重金屬Cu2+、Pb2+的處理[D]. 郭軍.東北林業(yè)大學(xué) 2008
[5]有色金屬冶煉生產(chǎn)中含砷廢水和廢渣的治理研究[D]. 聶靜.武漢理工大學(xué) 2006
本文編號:3308285
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