碳納米材料吸附富集水中汞的實驗研究.pdf

1、環(huán)境中尤其是水體中的痕量汞可以通過生物富集、生物放大和生物甲基化作用，發(fā)生形態(tài)轉(zhuǎn)化，生成有機汞化合物，濃度和毒性增長數(shù)千倍，并具有的強烈的神經(jīng)毒性和遺傳毒性。因此，去除水中微量甚至痕量的汞是一個刻不容緩的環(huán)境問題。目前，去除水中重金屬離子的方法很多，其中吸附法具有操作簡單、效果好等特點，是處理水中重金屬的一種最常用方法。但是，由于常規(guī)吸附劑對汞的吸附效率低、吸附容量小、缺乏選擇性，并且難以回收再利用，使得有效去除水中微量汞仍然是水處理過

2、程所需要解決的一個難題。因此，研究開發(fā)具有高選擇性、高吸附容量，并且可回收再生的新型吸附材料是水中汞污染控制領(lǐng)域的一個熱點。
　　 本文合成制備了一系列新型碳納米復(fù)合材料，采用了震動樣品磁強計(VSM)，掃描電子顯微鏡(SEM)，透射電子顯微鏡(TEM)和X-射線衍射儀(XRD)等儀器對材料進行了表征，較詳細研究了新型納米復(fù)合材料對水中重金屬汞的吸附富集行為，并對其吸附機理進行了初步探討。主要內(nèi)容和結(jié)果如下：(1)研究了不同活化

3、改性方法處理的碳納米管對水中汞離子的吸附特性，考察了pH、吸附時間、絡(luò)合劑濃度、溫度、共存離子等條件的影響。結(jié)果顯示硝酸活化以及硝酸和硫酸混酸處理的的碳納米管吸附效率最佳。利用硝酸活化的碳納米管做為固相萃取材料，APDC為絡(luò)合劑，建立了水中痕量汞固相萃取新方法。(2)采用將ZnO、ZnS、ZnFe2O4、Ag、Pd、Se等不同金屬和化合物在碳納米管上進行負載的方法，制備了系列新型修飾碳納米管材料，評價了對水中汞的吸附性能，考察了吸附條件

4、。發(fā)現(xiàn)負載銀、鈀、硒粒子可以大大提高活化碳納米管對汞離子的吸附能力和選擇性。(3)為解決吸附材料在吸附之后難以回收的問題，采用化學(xué)共沉淀法制備了磁性碳納米管材料。研究了其對水中汞的吸附行為和機理。(4)制備了負載銀、鈀、硒粒子的磁性碳納米管復(fù)合材料材料，組合了所負載元素對汞的強親和能力、碳納米管材料的多孔骨架和優(yōu)良吸附能力以及具有磁性的特點，使制備的新型復(fù)合材料在處理水中汞方面具有高選擇性、高吸附容量、磁性分離并且可以回收再生的顯著特點