磁性多壁碳納米管的制備及其吸附性能研究.pdf

1、近年來，具有優(yōu)異吸附性能的碳納米管開始應用于去除水體環(huán)境中污染物，然而碳納米管可能存在的納米毒性效應引起學者的廣泛關注，因此從媒介中有效分離碳納米管是不容忽視的關鍵問題。本實驗合成了磁性多壁碳納米管（MMWCNTs）吸附劑，探索了其用于模擬和實際廢水中污染物吸附去除的可行性，研究了其對于四環(huán)素（TC）和銅離子的吸附去除規(guī)律。主要研究結論如下：
　?。?）通過液相化學沉積法成功制備了MMWCNTs，對改性前后碳納米管的物理化學性能進

2、行了表征，并通過其對模擬廢水和實際廢水的靜態(tài)吸附實驗，考察了其吸附性能變化。結果表明：多壁碳納米管負載上了粒徑約為10 nm的磁性顆粒，并通過共價鍵方式負載于碳納米管表面，改性后碳納米管仍具有較大的比表面積和孔容，該磁性納米顆粒是MnFe2O4呈負電性。MMWCNTs具有超順磁性和良好的磁分離特性且保持了其吸附性能。
　?。?）將MMWCNTs用于TC的吸附去除，結果表明：TC在MMWCNTs上的吸附規(guī)律更符合準二級動力學吸附模型

3、。等溫吸附實驗表明Langmuir模型可以更好的描述此溫度范圍內該體系的吸附規(guī)律，室溫下對 TC的最大吸附量達256.3 mg/g；熱力學研究表明吸附過程自發(fā)吸熱，以物理吸附為主；再生實驗表明，氫氧化鈉對MMWCNTs有很好的再生效果。用響應曲面法（RSM）建立了對水中TC去除率的吸附模型，當MMWCNTs投加量為200 mg/L、吸附時間480 min、溶液pH值為5.12時，TC去除率的RSM預測值為97.4％，實測值為96.9%，

4、預測偏差為0.49%。RSM模型在設計范圍內較好的預測了TC的去除率。
　?。?）將 MMWCNTs用于水中銅離子的吸附去除，結果表明：銅離子在MMWCNTs上的吸附更符合準二級動力學吸附模型；等溫吸附實驗表明Freundlich模型可更好的描述此溫度范圍內該體系的吸附規(guī)律，室溫下對TC的最大吸附量達到3.5 mg/g；熱力學表明該吸附過程自發(fā)吸熱，以物理吸附為主。用響應曲面法（RSM）建立了對水中銅離子去除率的吸附模型，當 MM