碳納米管介導(dǎo)水中典型有機(jī)污染物非生物轉(zhuǎn)化的研究.pdf

1、碳納米管是一種新型的碳納米材料，它具有大的表面積、良好的導(dǎo)電性、高度的多孔結(jié)構(gòu)、豐富的含氧官能團(tuán)等特點(diǎn)而被用于航空航天、汽車(chē)制造、醫(yī)療保健、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。雖然碳納米管早已被用于環(huán)境領(lǐng)域，但人們對(duì)碳納米管在污染控制方面的研究還僅限于它的吸附能力，缺少其它方面的相關(guān)研究。本課題以硝基苯和偶氮染料兩種典型的水體污染物為研究對(duì)象，以環(huán)境中常見(jiàn)的還原性物質(zhì)硫化鈉為還原劑，探討了碳納米管介導(dǎo)水體污染物非生物降解的可能性，考察了不同因素對(duì)碳納米管介

2、導(dǎo)污染物降解的影響，研究了碳納米管介導(dǎo)偶氮染料降解和其結(jié)構(gòu)之間的構(gòu)效關(guān)系，并探討了碳納米管的作用機(jī)理。本文的研究?jī)?nèi)容和主要結(jié)論如下:
　　1、評(píng)估了碳納米管介導(dǎo)污染物非生物降解的可能性。研究結(jié)果表明碳納米管的存在可以極大的促進(jìn)硝基苯和偶氮染料的非生物降解。硝基苯降解的偽一級(jí)動(dòng)力學(xué)常數(shù)由(3.44±0.26)×10-3 h-1提高到(1.40±0.08)×10-2 h-1。未加碳納米管前甲基橙幾乎不降解，橙黃Ⅰ在經(jīng)過(guò)100 min反

3、應(yīng)后降解率僅為15.9％，當(dāng)加入碳納米管后甲基橙在50 min時(shí)就已經(jīng)完全脫色，橙黃Ⅰ也在100 min時(shí)完全脫色。
　　2、研究了不同表面改性對(duì)碳納米管介導(dǎo)污染物非生物降解的影響。研究結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)退火處理后的碳納米管具有更好的催化能力，尤其是400℃退火處理后，碳納米管介導(dǎo)硝基苯降解的偽一級(jí)動(dòng)力學(xué)速率常數(shù)提高5倍以上。然而，氬等離子輻射處理對(duì)碳納米管介導(dǎo)污染物非生物降解影響甚微。
　　3、考察了多種因素對(duì)碳納米管介導(dǎo)硝基

4、苯非生物降解的影響。研究結(jié)果表明，碳納米管介導(dǎo)硝基苯降解的最佳pH為7～8之間，腐殖酸的存在會(huì)抑制碳納米管介導(dǎo)硝基苯降解，碳納米管介導(dǎo)硫化物化學(xué)還原降解硝基苯的表觀活化能為29.0 kJ mol-1，碳納米管介導(dǎo)硝基苯非生物降解所需硫化鈉最低濃度為0.98 mM。
　　4、探究了偶氮染料不同構(gòu)型對(duì)碳納米管介導(dǎo)偶氮染料非生物降解的影響。研究表明，不同構(gòu)型對(duì)碳納米管介導(dǎo)偶氮染料非生物降解影響很大，吸電子基團(tuán)例如羧基、硝基、磺酸基等能夠