近年來(lái),藥品與個(gè)人護(hù)理品（Pharmaceutical and personal care products,PPCPs）在全球各種水體中被監(jiān)測(cè)出,其對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)和人類健康存在的潛在危害引起人們廣泛關(guān)注。雖然PPCPs在水環(huán)境中的濃度水平較低（ng/L-μg/L）,但這些物質(zhì)一般都具有持久性、生物累積性和難降解性等特點(diǎn)。而研究表明傳統(tǒng)水處理工藝并不能有效的去除水中的此類污染物,這就需要對(duì)水處理提出更高的要求以保障水質(zhì)安全。本研究基于氧化石墨烯（Graphene oxide,GO）和β-環(huán)糊精（β-Cyclodextrin,β-CD）的獨(dú)特性能,將β-CD以骨架結(jié)構(gòu)的形式裝配到GO的單層薄膜之間,從而制備出新型多層薄膜吸附劑。研究薄膜吸附劑對(duì)水中雙氯芬酸鈉（Diclofenac,DCF）、西咪替�。–imetidine,CTD）和磺胺甲惡唑（Sulfamethoxazole,SMZ）這三種典型PPPCs的去除效能和機(jī)制,以期為水中PPCPs的去除提供科學(xué)建議和參考。主要結(jié)論如下:（1）成功制備了β-環(huán)糊精/氧化石墨烯復(fù)合物（β-CD/GO）,成功將β-CD負(fù)載在GO表面,所制備的吸附劑具... 

【文章來(lái)源】：北京建筑大學(xué)北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

β-CD的結(jié)構(gòu)圖[53]

第1章緒論5圖1-2GO的結(jié)構(gòu)圖[58]Fig.1-2Theconstructionofgrapheneoxide薄膜化技術(shù)在水處理應(yīng)用技術(shù)方面展現(xiàn)出了廣泛的應(yīng)用前景。薄膜不僅在水處理中去除效率較好，而且容易從水中剝離，這些特征使其在污染物的去除以及工藝的簡(jiǎn)單化中有很大的優(yōu)勢(shì)[59]。由于GO的原子間存在π-π堆積以及范德華力作用，使得GO的成膜性能良好，制備薄膜狀GO是目前利用GO的一個(gè)主要方式，但多數(shù)都是作為納米電子元器件的首選材料[60]。研究表明，不管是將GO作為特定官能團(tuán)負(fù)載到膜材料中，還是直接將GO制備成薄膜，都可以實(shí)現(xiàn)GO的薄膜化并且有很好的去除效能和分離特性[61,62]。目前制備GO薄膜的主要方法有化學(xué)氣相沉積法、噴涂沉積法、旋轉(zhuǎn)涂覆法、真空抽濾法、靜電自組裝法和提拉法等[58]�；瘜W(xué)氣相沉積（CVD）是一種基底表面上氣相生長(zhǎng)材料的改性技術(shù)，主要是通過(guò)揮發(fā)物的氣體分解或化合反應(yīng)在基體材料的表面上形成一種固態(tài)沉積薄膜[63]。用此法制備GO薄膜通常是在特定的基體金屬表面上進(jìn)行，其做法是用一種碳?xì)浠衔餁怏w作為碳源，將基體金屬置于此氣體中，通過(guò)升溫使氣體分解從而在金屬表面形成GO薄膜[64]。然而此法的主要研究成果集中在制備單層GO薄膜上。崔丹杰等以銅箔為基底，利用HFCVD技術(shù)制備出了雙層GO薄膜，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了不同制備條件如溫度和時(shí)間等對(duì)GO薄膜層數(shù)和質(zhì)量的影響，從而找到了制備低缺陷雙層GO薄膜的工藝，實(shí)現(xiàn)了GO薄膜的可控生長(zhǎng)[65]。噴涂沉積法同樣是在基體上進(jìn)行，預(yù)熱基體后通過(guò)專用噴槍在上面均勻噴涂溶液，將其烘干后可以得到具有一層致密薄膜的基體。Pham等將GO分散于水合肼溶液中，利用噴涂法制備得到了透光率為87%的GO薄膜[66]。Blake等將GO分散于二甲基甲酰胺溶液中，利用噴涂法制備得到了厚度為1.5nm的GO薄膜[67]。噴?

第2章β-環(huán)糊精/氧化石墨烯復(fù)合物吸附PPCPs的效能與機(jī)制研究15GOCK線系83.4787.05OK線系16.5312.95β-CD/GOCK線系80.8784.92OK線系19.1315.08GO以及β-CD/GO復(fù)合物的XRD結(jié)果如圖2-4所示，純GO特征峰在2θ為12.3°，而β-CD/GO復(fù)合物在2θ為12.0°和22.8°時(shí)表現(xiàn)出兩個(gè)主要峰。根據(jù)文獻(xiàn)，GO的層間距離計(jì)算在0.73nm，大于石墨的0.34nm(2θ=26.5)。這個(gè)較寬的層間距離為GO結(jié)構(gòu)引入官能團(tuán)提供了條件[77]。與純GO相比，β-CD/GO復(fù)合物中在22.8°左右出現(xiàn)了新的峰，且GO峰具有明顯的轉(zhuǎn)移，即從12.3°轉(zhuǎn)移到12.0°，這些結(jié)果均表明在GO上負(fù)載β-CD是成功的且具有化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化，而不是簡(jiǎn)單的附著結(jié)合[78]。圖2-4GO和β-CD/GO復(fù)合物的X-射線粉末衍射曲線圖Fig.2-4XRDofGOandβ-CD/GOβ-CD、GO以及β-CD/GO復(fù)合物的FT-IR結(jié)果如圖2-5所示，圖中3415cm-1的峰是由-O-H的伸縮振動(dòng)產(chǎn)生的，1380cm-1的峰代表-C-H的彎曲振動(dòng)。GO的特征峰在1730cm-1、1629cm-1和1095cm-1，這三個(gè)峰分別代表著-C=O，-COOH，-C=C的振動(dòng)。β-CD的特征峰1027cm-1是由反對(duì)稱糖苷鍵振動(dòng)產(chǎn)生的[77]。在β-CD/GO復(fù)合物中，均存在1730cm-1、1629cm-1、1095cm-1以及1027cm-1的振動(dòng)峰，說(shuō)明復(fù)合物中存在-C=O，-COOH，-C=C以及反對(duì)稱糖苷鍵，即代表復(fù)合物中有GO和β-CD的特征鍵，進(jìn)一步說(shuō)明β-CD在GO上修飾成功。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
[1]活性焦吸附去除水中PPCPs類典型污染物的效能與機(jī)制研究[D]. 杜春曉.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2019



本文編號(hào)：2908513