納米TiO2的水環(huán)境行為研究——納米TiO2在水體中的分散沉降行為研究.pdf

1、由于納米TiO2獨(dú)特的電子、光學(xué)、熱學(xué)和光催化性,納米TiO2成了當(dāng)前及未來(lái)眾多工業(yè)應(yīng)用的理想材料。隨著納米TiO2需求和含納米TiO2產(chǎn)品的不斷增加,納米TiO2釋放到環(huán)境中的量也不斷增加。一旦納米TiO2進(jìn)入到生物圈,高活性的納米TiO2粒子可能會(huì)對(duì)人類(lèi)及生物體產(chǎn)生不可預(yù)料的影響。因此,納米TiO2材料經(jīng)過(guò)不同途徑暴露于水體后,研究其在水體中的環(huán)境行為是非常必要的。
　　 本課題根據(jù)已有的理論基礎(chǔ),運(yùn)用擴(kuò)展的DLVO理論模型

2、分析預(yù)測(cè)水環(huán)境條件對(duì)納米TiO2分散沉降性能的影響,對(duì)其中的主要影響因素進(jìn)行理論推導(dǎo)分析。推導(dǎo)結(jié)果表明,電解質(zhì)濃度及價(jià)位、水溫、pH和哈梅克常數(shù)等因素都會(huì)對(duì)納米TiO2的分散性能產(chǎn)生影響。
　　 實(shí)驗(yàn)初步研究了pH、表面活性劑對(duì)納米TiO2在水體中分散性能的影響并應(yīng)用DLVO理論和擴(kuò)展的DLVO理論對(duì)其量化分析。結(jié)果表明納米TiO2在水體中多以團(tuán)聚體的形式存在,團(tuán)聚體的尺寸大小因外界影響因素不同而改變。強(qiáng)酸或強(qiáng)堿條件下,納米Ti

3、O2的分散性能相對(duì)較好,顆粒尺寸較小,在等電點(diǎn)(pH=6.3)附近,納米TiO2的分散性能最差,顆粒尺寸也較大。表面活性劑十六烷基三甲基氯化銨、十二烷基苯磺酸鈉和吐溫80都增大了納米TiO2在水體中的分散性。十六烷基三甲基氯化銨和十二烷基苯磺酸鈉對(duì)納米TiO2的分散機(jī)理是改變了粉體表面的Zeta電位,從而增大了粒子之間的排斥力,使溶液能夠穩(wěn)定存在,減少了納米TiO2的沉降率;吐溫80對(duì)納米TiO2的分散機(jī)理是吐溫80能夠明顯降低水的表面