【摘要】：隨著近年來工業(yè)的快速發(fā)展,我國的“三廢”問題變得十分突出,它所導(dǎo)致的水體重金屬污染,嚴(yán)重危害著我們的社會。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國80%以上的江河湖泊和海洋受到重金屬污染。有毒金屬元素的常用去除技術(shù)有吸附、沉淀、固相萃取、離子交換以及膜過濾等,其中,吸附法是目前應(yīng)用最廣泛的。常見的吸附劑主要有各種無機材料、沸石、交換樹脂以及活性炭等,但這些吸附劑大多存在處理時間長或吸附效率低等問題。因此,發(fā)展高效和低成本的吸附劑用于去除被污染水中的重金屬元素勢在必行。碳納米管(CNTs)的機械性能獨特、化學(xué)穩(wěn)定性高、比表面積很大,使其在催化材料,吸附材料等方面具有很大的應(yīng)用價值,因此備受關(guān)注。本文通過酯化反應(yīng)將TTCA(三聚硫氰酸)共價接枝到多壁碳納米管表面,制備了三聚硫氰酸-多壁碳納米管納米復(fù)合材料,對改性前后的碳納米管進行掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡表征,分析改性前后碳納米管的形貌變化,發(fā)現(xiàn)改性后的碳納米管表面的皺褶明顯,比表面積更大,合成的三聚硫氰酸-多壁碳納米管(TTCA-MWCNTs)均勻并具有良好的分散性。經(jīng)三聚硫氰酸修飾的多壁碳納米管的孔壁上含有大量的巰基,對重金屬離子的吸附活性位點多,可大大改善對重金屬離子的吸附容量。此外,通過吸附實驗研究TTCA-MWCNTs的吸附性能,對吸附時間、吸附劑用量、pH值以及重金屬離子濃度等進行了優(yōu)化,并將TTCA-MWCNTs用于對實際水體中重金屬離子的吸附性能研究,還考察了TTCA-MWCNTs對重金屬離子吸附的機理。TTCA-MWCNTs固相萃取實驗及電感耦合等離子體質(zhì)譜測量結(jié)果表明,TTCA-MWCNTs對重金屬離子尤其是Hg~(2+)具有優(yōu)異的吸附性能,對環(huán)境水體中重金屬離子的去除效率高,用于去除環(huán)境污水中的多種重金屬離子,取得了滿意結(jié)果,有良好的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X52;TB383.1;O647.33
【圖文】：

還有pH對金屬離子的水解，這些因素都會影響吸附劑的吸附素是環(huán)境的溫度。當(dāng)溫度升高時，吸附劑的溶解性會提高，金屬提高，使吸附性能提升。但是如果環(huán)境溫度過于高，吸附劑會被能會受影響。納米管和其他碳基材料的結(jié)構(gòu)及其理化性質(zhì)基材料表面疏水性強，比表面積大。天然炭黑的比表面積＞100 m的合成方法合成的碳基材料，比表面積高達 500-3100 m2/g。現(xiàn)在基材料，如碳納米纖維、碳納米管、以及石墨納米碳材料，比表0-900 m2/g[43-46]。 碳納米管納米管（CNTs）根據(jù)碳納米管壁層數(shù)可分為單壁碳納米管(SWCN米管(MWCNTs)兩大類，如下圖 1.1 所示，它也是現(xiàn)在學(xué)者致力于型的管狀碳材料。

種現(xiàn)象的發(fā)生。下方法提高二氧化硅的對重金屬的吸附能力，一合物對二氧化硅進行改性：（1）3-氨丙基三乙氧基唑啉。二氧化硅不僅具有酸堿穩(wěn)定性，而且還含改性應(yīng)用。材料功能化的發(fā)展情況、方法及優(yōu)勢管的功能化納米管研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)碳納米管在實際應(yīng)和溶解度差、化學(xué)選擇性差、雜化缺陷和不飽和鍵問題都限制了其廣泛的應(yīng)用。為了使納米管在實際納米管，學(xué)者們進行了廣泛的研究，主要是對碳納同方法對碳納米管功能化。由于碳納米管表面化也不同，主要包括以下兩種：

納米管的共價功能化示意圖。a 是氧化法，b 是環(huán)加共價功能化可分為兩種類型：端口功能化和側(cè)，化學(xué)試劑可與碳納米管的端口處（由碳五元形）反應(yīng)使端口打開氧化成羧基。Liu 等[63]將化，在端口接上 NH2-(CH2)2-SH 基團，固定 基團，從而固定了金納米顆粒;劉忠范等[64]通過開口碳納米管上的羧基 COOH-將碳納米管氧化還研究了自組裝。的主要特征是鹵素親電加成、芳胺的電化學(xué)氧基重氮鹽電化學(xué)還原，還有卡賓功能化與自由，碳納米管表面修飾了很多氨基、羧基、羰基他物質(zhì)，使碳納米管具有新的性質(zhì)。Stevens[66yke[67]等人提出了無溶劑制備功能性碳納米管，多種 4-1 取代苯胺。綜上所述，碳納米管的側(cè)為碳納米管功能化提供了新的途徑。

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本文編號：2798755