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碳纳米管表面改性材料去除重金属离子研究

作　者: 热依拉·阿布都瓦依提
导　师: 屈撑囤
学　校: 西安石油大学
专　业: 应用化学
关键词: 多壁碳纳米管表面改性吸附剂吸附重金属离子
分类号: O647.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 3次
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内容摘要

目前，随着社会经济的不断发展，水污染状况逐年加剧，水质净化技术一直是研究的热点之一。碳纳米管（CNT）作为一种新型的碳材料，具有独特的物理、化学性质，同时具有较大的比表面积，是一种理想的吸附材料。将其改性并用于水中重金属离子的吸附，对于降低水中重金属离子污染具有重要意义。采用混酸（体积比为3∶1的浓硫酸和浓硝酸）对多壁碳纳米管进行表面改性，制备吸附性相对较好的吸附剂。研究了改性前后的多壁碳纳米管（MWCNTs）作为吸附剂吸附水溶液中的Cu²⁺、Zn²⁺、Hg²⁺、Cr⁶⁺等离子的吸附特性，考察了吸附时间、溶液浓度、溶液pH值及吸附剂的量等因素对吸附的影响。通过红外分析，比较了改性前后多壁碳纳米管吸附能力的变化。结果表明，改性后的多壁碳纳米管对Cu²⁺、Zn²⁺、Hg²⁺、Cr⁶⁺等离子的吸附量比改性前高；溶液中Cu²⁺、Zn²⁺、Hg²⁺、Cr⁶⁺等离子溶液浓度的增大，吸附量增大；当多壁碳纳米管吸附Cu²⁺、Zn²⁺、Hg²⁺、Cr⁶⁺等离子时，其吸附最佳pH值范围不同，其中Cu²⁺离子的pH值为6，Zn²⁺离子pH值为4，Hg²⁺离子pH值为2.5，Cr⁶⁺离子pH值为3；改性前后多壁碳纳米管对Cu²⁺、Zn²⁺、Hg²⁺、Cr⁶⁺等离子的去除率分别从改性前的14%、63%、59%和37%提高到26%、89%、73%和46%。红外光谱表征分析结果表明，多壁碳纳米管经过表面改性，其表面的-OH官能团增多了。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-20
  1.1 研究目的及意义  8
  1.2 碳纳米管的国内外研究现状  8-14
    1.2.1 碳纳米管去除水污染物方面的研究  8-11
    1.2.2 碳纳米管的吸附性能研究  11-14
  1.3 碳纳米管的概况  14-18
    1.3.1 碳纳米管的简单概述  14-15
    1.3.2 碳纳米管的制备  15-16
    1.3.3 碳纳米管的表面改性  16-17
    1.3.4 碳纳米管的性能及应用  17-18
  1.4 论文的研究内容及技术路线  18-20
    1.4.1 研究内容  18-19
    1.4.2 技术目标  19
    1.4.3 技术路线  19
    1.4.4 创新点  19-20
第二章多壁碳纳米管表面改性方法的研究  20-22
  2.1 实验部分  20
    2.1.1 试验仪器及试剂  20
    2.1.2 实验步骤  20
  2.2 多壁碳纳米管的红外表征分析结果与讨论  20-21
  2.3 小结  21-22
第三章多壁碳纳米管吸附重金属离子的研究  22-48
  3.1 实验部分  22-23
    3.1.1 仪器及试剂  22
    3.1.2 实验方法  22-23
    3.1.3 实验步骤  23
  3.2 结果与讨论  23-46
    3.2.1 重金属离子浓度与吸光度的关系  23-25
    3.2.2 吸附时间对重金属离子去除率的影响  25-30
    3.2.3 溶液浓度对重金属离子去除率的影响  30-35
    3.2.4 吸附剂的量对重金属离子去除率的影响  35-41
    3.2.5 溶液 pH 值对重金属离子去除率的影响  41-46
  3.3 小结  46-48
第四章结论  48-49
致谢  49-50
参考文献  50-55
攻读硕士学位期间发表的论文  55-56
详细摘要  56-72

碳纳米管表面改性材料去除重金属离子研究

内容摘要

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