碳納米管復(fù)合物去除電站鍋爐補(bǔ)給水中有機(jī)物的機(jī)理研究.pdf

1、中南大學(xué)博士學(xué)位論文碳納米管復(fù)合物去除電站鍋爐補(bǔ)給水中有機(jī)物的機(jī)理研究姓名：朱志平申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：應(yīng)用化學(xué)指導(dǎo)教師：黃可龍20110525中南大學(xué)博士學(xué)位論文摘要MWNT的管表面、管間隙、管內(nèi)腔、及管束之間形成具有吸附作用的束聚孔是HA的有效吸附點(diǎn)位，M啪的束聚孔測(cè)定結(jié)果屬中孔或大孔，HA分子直徑在310m11之間，符合吸附過(guò)程中吸附劑孔徑對(duì)吸附質(zhì)粒徑要求。用物理分散法在常溫下制備MWNT分散液，首次制備了MWNT泡沫體吸附劑，

2、研究了它對(duì)HA的吸附去除效果。在pH為55、劑量為19／L、HA濃度為30mg／L的典型條件下，M嗍泡沫體對(duì)HA的去除率和吸附量分別為64％、192m眺，在兩級(jí)串聯(lián)吸附時(shí)可將HA基本去除，其吸附動(dòng)力學(xué)過(guò)程符合準(zhǔn)二級(jí)速率方程，擬合方程為qt1=o04951424／t。等溫吸附實(shí)驗(yàn)及Langmuir、Freundlich擬合結(jié)果表明了MWNT泡沫體吸附HA是一個(gè)放熱熵減過(guò)程。同時(shí)進(jìn)行了MWNT泡沫體的解吸與循環(huán)使用實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，解吸再生后

3、的M啪泡沫體吸附能力基本不變，可以循環(huán)使用。泡沫體是一種多孔結(jié)構(gòu)，溶液可以自由進(jìn)出，不會(huì)影響HA與MWNT吸附擴(kuò)散過(guò)程，MWNT可以充分發(fā)揮其表面、層隙、內(nèi)孔的吸附作用。采用溶膠凝膠法、水熱法制備了MWNT與Ti02納米顆粒的復(fù)合光催化劑。以TEM(tI觚smissionelectronmicroscopy)、FL(photoluminescence)表征其結(jié)構(gòu)特性。在光催化降解裝置上評(píng)價(jià)了它們對(duì)腐植酸的降解作用，紫外光下，溶膠凝膠法制

4、備的、水熱法制備的、純Ti02三種光催化劑5h內(nèi)對(duì)腐植酸的最高降解率分別為835％、724％、567％，溶膠凝膠法制備的光催化劑的一級(jí)反應(yīng)速率參數(shù)是純Ti02的2倍。用水熱法合成了MWNT與Ti02納米管復(fù)合光催化劑，以SEM(scanningelectronmicroscopy)、Xlm(X瑚【ydif酗ction)、UVⅥs(UV|Ⅵsspectroscopy)表征其結(jié)構(gòu)特性。M哪為20％含量的MWNT／TiO，納米管復(fù)合光催化劑對(duì)

5、HA的去除率最高，達(dá)到77％，其一級(jí)反應(yīng)速率參數(shù)是純Ti02的16倍。M啪在其中起到了電子傳輸作用，提高了光生電子與空穴的生存時(shí)間，體現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng)；同時(shí)，MWNT可以高效吸附溶液中的HA與氧到其表面，提高了光催化效率。本項(xiàng)研究中得到的M啪用02復(fù)合光催化劑可以使鍋爐補(bǔ)給水中殘余有機(jī)物大幅度降低，去除效果比強(qiáng)化混凝、活性炭吸附有大幅提高。上述研究為MwNT在鍋爐補(bǔ)給水處理領(lǐng)域?qū)嵱没疤岣逿i02光催化性能提供了理論依據(jù)及技術(shù)支持。關(guān)鍵詞：