题名 | 富勒烯(C60)水分散体系对有机污染物的吸附特性 |
作者 | 盖克 |
学位类别 | 硕士 |
答辩日期 | 2011-05-01 |
授予单位 | 中国科学院研究生院 |
授予地点 | 北京 |
导师 | 石宝友 |
关键词 | 纳米材料 富勒烯(C60) 吸附/解吸 分散体系 Nanomaterial Fullerene (C60) Adsorption/Desorption Dispersion |
其他题名 | Adsorptive Properties of Organic Pollutants onto Fullerene (C60) Aqueous Dispersions |
学位专业 | 环境工程 |
中文摘要 | 随着纳米科技在近年来的迅速发展,越来越多基于纳米科技的消费产品进入到我们的日常生活当中。这些产品的大量应用必将导致纳米材料向自然环境的释放,因此有必要对这些纳米材料的环境行为和风险进行评价。 富勒烯(C60),作为典型的碳纳米材料,被证明能够在水环境中形成具有良好的迁移能力的悬浮分散体系。吸附解吸作为重要的界面行为对环境污染物的迁移和生物可利用性有着重要影响,然而目前关于这种材料在水中的吸附性能的报道还比较少。本文采用不同的分散方法得到了一系列C60的水分散体系,通过对污染物阿特拉津进行吸附实验研究了C60分散特性与吸附性能之间的关系。随后用C60分别对菲、阿特拉津和全氟辛烷磺酸盐(PFOS)进行了吸附解吸实验,进一步探讨了吸附机理。 Polanyi-Manes模型对C60分散体系吸附阿特拉津有很好的拟合。通过研磨,水力搅拌分散后,C60颗粒粒度降低的同时暴露的表面吸附位增多,因此吸附量增大。在此基础上进一步分散的颗粒体系经溶液条件(pH值、腐植酸浓度)的改变会形成不同程度的聚集体,这种聚集体具有较发达的内部孔隙结构,此结构能有效将污染物滞留在内部空隙中,造成吸附量的增大;同时经过强烈分散的C60微细颗粒尽管具有很高的比表面积,但因为表面化学性质的改变使其对有机物阿特拉津的吸附亲和力下降。 C60对三种有机污染物的吸附能力从大到小为:菲>阿特拉津>PFOS。解吸实验发现菲和阿特拉津在C60上的解吸过程存在较明显的解吸滞后现象,而在C60对PFOS的解吸过程中没有明显的解吸滞后。C60颗粒在水中通过聚集形成的孔隙结构是其吸附有机污染物的重要吸附位点。按照分子量从小到大,吸附质分子通过填充作用被吸附于C60孔隙结构的机会和数量依次降低。同时吸附质被吸附于内部孔隙的数量决定了其解吸的滞后程度。 |
语种 | 中文 |
学科主题 | 环境水质学 |
公开日期 | 2011-08-30 |
内容类型 | 学位论文 |
源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/756] |
专题 | 生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 盖克. 富勒烯(C60)水分散体系对有机污染物的吸附特性[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2011. |
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