【摘要】：本論文是針對典型碳材料在污染物去除中的應(yīng)用以及典型碳材料的定量分析展開的。一方面,在對比同時用聚乙烯亞胺(PEI)功能化的生物炭和氧化石墨烯(GO)去除水溶液中鉛離子(Pb~(2+))效果的基礎(chǔ)上,開發(fā)了基于功能化的生物炭高效去除Pb~(2+)的新方法。另一方面,自主研發(fā)了基于在線紫外光降解-尖端放電原子發(fā)射光譜聯(lián)用系統(tǒng),建立了環(huán)境水樣中GO的高靈敏定量方法。生物炭是一種比表面積大、表面官能團豐富、價格低廉、易于工業(yè)化生產(chǎn)的碳材料,在環(huán)境污染物去除中具有良好的應(yīng)用前景,GO也是一種比表面積大,理論吸附容量大,較易吸附的新型二維納米碳材料。二者是目前研究最多、應(yīng)用最廣泛、最具有規(guī)�；a(chǎn)潛力的碳材料。本研究將PEI修飾分別修飾在生物炭和GO表面,對比了二者對水中Pb~(2+)的去除效果,發(fā)現(xiàn)生物炭具有更高的吸附容量和去除效率。在此基礎(chǔ)上,系統(tǒng)考察了生物炭種類、制備溫度、PEI添加量、pH值、平衡時間、吸附容量等因素對比幾種吸附劑的效果。在優(yōu)化的實驗條件下,生物炭吸附劑能夠在90 min內(nèi)對微量濃度鉛的去除效率為94%。對加標的湖水、河水等水體中Pb~(2+)的去除率高于90%。研究表明,本方法成功應(yīng)用于實際水體中的Pb~(2+)的高效去除,也為其他重金屬離子的去除提供了新思路。毒理學(xué)研究已經(jīng)證實GO是毒性最強的碳材料之一。因此,GO的定量分析是科學(xué)評價其環(huán)境風(fēng)險的前提,然而目前低濃度GO的定量分析方法非常匱乏。本研究將紫外光光降解與尖端放電-原子發(fā)射光譜(PD-OES)聯(lián)用,建立了水體中痕量GO的定量分析方法。在高壓汞燈照射下,芬頓試劑氧化劑和納米二氧化鈦光催化劑將GO降解為二氧化碳、醇、醛等揮發(fā)性含碳產(chǎn)物。這些揮發(fā)性產(chǎn)物依次被高純氬氣帶入氣液分離器和干燥器,最后在尖端放電反應(yīng)池被原子化和激發(fā)。碳元素的發(fā)射光譜由光纖輸送至CCD檢測器。由碳發(fā)射光譜強度實現(xiàn)對GO的定量分析。本研究系統(tǒng)考察了氧化劑組分、工作條件、樣品性質(zhì)等因素對系統(tǒng)性能的影響。為進一步提高本系統(tǒng)的靈敏度和抗干擾能力,我們利用GO在高鹽高堿性溶液中的團聚現(xiàn)象建立了快速分離富集GO的方法。本方法對GO的檢出限為5.2μg/L,精密度為4.3%(50.0μg L~(-1)GO,n=7)。本方法成功用于湖水、河水、地下水、自來水等實際水體中GO的定量分析,加標回收率為92~110%。
【學(xué)位授予單位】：遼寧大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X703
【圖文】：

圖 0-1PD 結(jié)構(gòu)示意圖。a,平板式；b,同軸型等離子體用于光譜小型化分析中，等離子體的發(fā)展與原子光譜的發(fā)展密切相關(guān)。事實影響原子光譜分析發(fā)展的一個重要部件，對傳統(tǒng)的原子吸收

PEI-BC的表征

氧化石墨烯的形貌表征

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本文編號：2804611