發(fā)布時間：2020-04-24 04:36

【摘要】：隨著國內(nèi)工業(yè)的快速發(fā)展,工業(yè)廢水肆意排放成了普遍存在的問題,越來越嚴(yán)重的環(huán)境污染已經(jīng)引起公眾的廣泛關(guān)注。被排放的廢水中存在各種有害物質(zhì),這些有害物質(zhì)毒性很強(qiáng),抗降解,并對人類的健康造成極其嚴(yán)重的破壞。因此,對于具有高效、成本和操作性等優(yōu)勢的新型吸附劑材料的開發(fā)成了刻不容緩的趨勢。本研究結(jié)合兩種常規(guī)的吸附劑的優(yōu)勢和特點(diǎn),以改性硅藻土作為合成基底,硝酸鎳為催化劑,C_2H_2、H_2和N_2分別作為碳源、還原氣體和保護(hù)氣氛,采用化學(xué)氣相沉積法制備了硅藻土基碳納米管復(fù)合吸附劑材料,研究了此吸附劑對酚類化合物和有機(jī)染料的吸附性能。采用化學(xué)氣相沉積法合成硅藻土基碳納米管,以對苯酚的吸附能力作為響應(yīng)值,探究了催化劑濃度、合成溫度、合成時間、氣體流量比等對硅藻土基碳納米管的組成和孔結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明:當(dāng)合成參數(shù)控制為合成溫度為600°C、合成時間為60min、硝酸鎳濃度為0.1mol·L~(-1)、乙炔和氮?dú)饬髁勘葹?:8時得到的復(fù)合材料中碳納米管產(chǎn)率較高,且缺陷較少,具有更好的孔結(jié)構(gòu),對苯酚具有更好的吸附效果;采用空氣氧化和酸化兩種純化方式在硅藻土基碳納米管表面成功引入了酸性基團(tuán),可以進(jìn)一步提高對苯酚的吸附能力。研究硅藻土基碳納米管對酚類化合物的吸附性能和吸附機(jī)理,結(jié)果表明:硅藻土基碳納米管對苯酚、對甲基苯酚、對氯苯酚和對硝基苯酚的吸附過程更符合Langmuir等溫模型和偽二階動力學(xué)模型;熱力學(xué)分析表明吸附過程是自發(fā)的放熱反應(yīng),對苯酚和對甲基苯酚的吸附過程無序度減小,其他兩種的無序度增加,其中前三者主要是物理吸附,后者為化學(xué)吸附;吸附-脫附實(shí)驗(yàn)表明硅藻土基碳納米管復(fù)合材料具有極好的吸附再生性能。研究硅藻土基碳納米管對有機(jī)染料的吸附性能和吸附機(jī)理,結(jié)果表明:硅藻土基碳納米管對甲基橙的吸附過程更符合Freundlich等溫模型,對亞甲基藍(lán)和羅丹明B的吸附過程用Langmuir模型和Freundlich模型兩種模型均有較好的擬合效果;復(fù)合吸附劑對三種染料的吸附過程更符合偽一階動力學(xué)模型;熱力學(xué)分析表明吸附劑材料對甲基橙吸附過程為自發(fā)的、無序性減小的、物理吸附主導(dǎo)的放熱反應(yīng),對亞甲基藍(lán)和羅丹明B是自發(fā)的、無序性增加的、物理吸附主導(dǎo)的吸熱反應(yīng)。研究硅藻土基碳納米管在亞甲基藍(lán)-對硝基苯酚二元廢水系統(tǒng)中的競爭吸附特性,結(jié)果表明:復(fù)合吸附劑對二元系統(tǒng)中的兩種吸附質(zhì)的吸附過程與Freundlich等溫吸附模型相容性更好,二者競爭吸附行為屬于拮抗作用;吸附劑的吸附表面存在三類吸附位點(diǎn),亞甲基藍(lán)的存在會大大影響對吸附劑對對硝基苯酚的吸附過程,而對硝基苯酚的存在對吸附亞甲基藍(lán)的影響不是十分顯著。
【圖文】：

第一章 緒論生能源（碳納米管陽極、對稱納米膜、風(fēng)力收集裝置、光伏器件、光電子化學(xué)電子交換膜燃料電池等）和生物技術(shù)（用于監(jiān)測和檢測微生物生態(tài)學(xué)和病原體的生物器、藥物輸送、導(dǎo)管涂層、低阻抗神經(jīng)接口電極等），正是這些多行業(yè)的需求推動了米管市場發(fā)展速度遠(yuǎn)超人們預(yù)估[38-40]。.2.1.1 碳納米管的結(jié)構(gòu)

（a） （b） （c）圖 1-2 （a）扶椅型，（b）鋸齒型和（c）手性型Fig 1-2 (a) armchair type, (b) zigzag type and (c) chiral type 碳納米管的制備方法前廣泛使用的用于生產(chǎn)碳納米管的合成方法是電弧放電法[46]、激光燒蝕法[47]和沉積法�；》烹姺▽τ诤铣� SWCNT 是最實(shí)用的。這種技術(shù)使用兩個高純度石墨棒做為在惰性氣體環(huán)境中，在電極之間放出電信號，，由所得的蒸汽組裝為碳納米結(jié)納米管和富勒烯。一般而言電弧放電反應(yīng)在 2400~6000K 的高溫下進(jìn)行。Sun了一種新的電弧放電方法，在 H2-Ar 混合氣氛中用氧化鐵作為催化劑大規(guī)模生T，大幅度提高了合成產(chǎn)物的純度和產(chǎn)率。該方法的缺點(diǎn)是在大多數(shù)情況下會各種碳納米結(jié)構(gòu)，需要進(jìn)行分離和純化以獲得特定物質(zhì)，此外，這是一個非連
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X703;O647.33

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2638534