人類的城市化以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放的數(shù)量龐大和種類繁多的污染物正致使水環(huán)境質(zhì)量逐步惡化,由此造成的水質(zhì)型缺水危機(jī),正嚴(yán)重威脅人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。傳統(tǒng)水處理技術(shù)難以有效和徹底地去除水體中的污染物,保障水資源安全。近年來(lái),以納米吸附技術(shù)為代表的新型水處理技術(shù)受到了廣泛關(guān)注,因其技術(shù)核心納米吸附劑具有粒子內(nèi)部擴(kuò)散距離短、孔道結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)性質(zhì)可調(diào)節(jié)、比表面積高和吸附位點(diǎn)多等優(yōu)勢(shì),賦予了其高效和深度去污能力。但納米吸附劑的顆粒粒徑小,實(shí)際應(yīng)用時(shí)分離困難,泄漏至自然環(huán)境中會(huì)引起潛在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),此外,納米吸附劑的功能單一,使用成本高,從而使納米吸附技術(shù)的應(yīng)用受到了較大限制。為克服以上技術(shù)瓶頸,論文圍繞重金屬和磷等常見(jiàn)水體污染物的深度高效去除,以納米吸附劑的固定化和多功能化為目標(biāo),開(kāi)展了一系列研究。因水合氧化鋯（Hydrous Zirconium Oxide,HZO）具有環(huán)境友好、穩(wěn)定性高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),本文將以HZO作為納米吸附劑的代表來(lái)進(jìn)行研究。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:（1）采用溶膠-凝膠法,在磁性納米粒子（Fe₃0₄）表面依次包裹無(wú)定型二氧... 

【文章來(lái)源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：123 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２單壁（ａ）和多壁（ｂ）碳納米管的結(jié)構(gòu)示意圖［４６］??．［４６］??

（２）石墨烯基材料??石墨烯和石墨烯基材料是二維碳納米材料，比表面積巨大，具有獨(dú)特的機(jī)械、熱力??學(xué)和導(dǎo)電性能，近年來(lái)在環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域的研宄與應(yīng)用迅速增長(zhǎng)１５３］。圖１．３為石墨烯的結(jié)??構(gòu)示意圖。Ｗａｎｇ等１５４１對(duì)比研究了氧化石墨烯、化學(xué)還原石墨烯和熱還原石墨煉對(duì)Ｃｄ２＋的??吸附性能，由于氧化石墨烯的表面有更多的含氧官能團(tuán)，有利于Ｃｄ２＋的吸附。Ｚｈａｏ等??［５５］將氧化石墨烯納米片用于宏量水體中的Ｃｄ２＋和Ｃｏ２＋去除，在ｐＨ為６，溫度為３０７Ｋ??的條件下，其對(duì)Ｃｄ２＋和Ｃｏ２＋的最大吸附量分別為１０６．３和６８．２ｍｇ／ｇ。氧化石墨烯納米??片對(duì)Ｃｄ２＋和Ｃｏ２＋的吸附量隨著溶液環(huán)境ｐＨ的升高而升高，受離子強(qiáng)度影響較小，在腐??殖酸存在時(shí)下降。Ｓｉｔｋｏ等人％研究利用氧化石墨烯吸附水體中Ｃｕ２＋，Ｚｎ２＋，Ｃｄ２＋和Ｐｂ２＋。??在ｐＨ為５時(shí)，Ｃｕ２＋，Ｚｎ２＋，?Ｃｄ２＋和Ｐｂ２＋在氧化石墨烯上的最大吸附量分別為２９４，?３４５，??５３０和ｌｌＷｍｇｇ＇吸附優(yōu)先順序?yàn)椋校猓玻荆茫酰玻罚茫洌玻荆冢椋椋玻�。Ｗａｎｇ等人Ｍ用氧化石�??烯處理含Ｚｎ２＋廢水，最佳ｐＨ條件為７，最大吸附量可達(dá)到２４６?ｍｇ／ｇ，但是吸附過(guò)程容易??受到共存競(jìng)爭(zhēng)離子的干擾。氧化石墨烯主要是通過(guò)化學(xué)吸附去除重金屬離子

（２）石墨烯基材料??石墨烯和石墨烯基材料是二維碳納米材料，比表面積巨大，具有獨(dú)特的機(jī)械、熱力??學(xué)和導(dǎo)電性能，近年來(lái)在環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域的研宄與應(yīng)用迅速增長(zhǎng)１５３］。圖１．３為石墨烯的結(jié)??構(gòu)示意圖。Ｗａｎｇ等１５４１對(duì)比研究了氧化石墨烯、化學(xué)還原石墨烯和熱還原石墨煉對(duì)Ｃｄ２＋的??吸附性能，由于氧化石墨烯的表面有更多的含氧官能團(tuán)，有利于Ｃｄ２＋的吸附。Ｚｈａｏ等??［５５］將氧化石墨烯納米片用于宏量水體中的Ｃｄ２＋和Ｃｏ２＋去除，在ｐＨ為６，溫度為３０７Ｋ??的條件下，其對(duì)Ｃｄ２＋和Ｃｏ２＋的最大吸附量分別為１０６．３和６８．２ｍｇ／ｇ。氧化石墨烯納米??片對(duì)Ｃｄ２＋和Ｃｏ２＋的吸附量隨著溶液環(huán)境ｐＨ的升高而升高，受離子強(qiáng)度影響較小，在腐??殖酸存在時(shí)下降。Ｓｉｔｋｏ等人％研究利用氧化石墨烯吸附水體中Ｃｕ２＋，Ｚｎ２＋，Ｃｄ２＋和Ｐｂ２＋。??在ｐＨ為５時(shí)，Ｃｕ２＋，Ｚｎ２＋，?Ｃｄ２＋和Ｐｂ２＋在氧化石墨烯上的最大吸附量分別為２９４，?３４５，??５３０和ｌｌＷｍｇｇ＇吸附優(yōu)先順序?yàn)椋校猓玻荆茫酰玻罚茫洌玻荆冢椋椋玻�。Ｗａｎｇ等人Ｍ用氧化石�??烯處理含Ｚｎ２＋廢水，最佳ｐＨ條件為７，最大吸附量可達(dá)到２４６?ｍｇ／ｇ，但是吸附過(guò)程容易??受到共存競(jìng)爭(zhēng)離子的干擾。氧化石墨烯主要是通過(guò)化學(xué)吸附去除重金屬離子


本文編號(hào)：2949554