碳納米管介導水中典型有機污染物非生物轉化的研究.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、良好的導電性、高度的多孔結構、豐富的含氧官能團等特點而被用于航空航天、汽車制造、醫(yī)療保健、環(huán)境保護等領域。雖然碳納米管早已被用于環(huán)境領域，但人們對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象，以環(huán)境中常見的還原性物質硫化鈉為還原劑，探討了碳納米管介導水體污染物非生物降解的可能性，考察了不同因素對碳納米管介

2、導污染物降解的影響，研究了碳納米管介導偶氮染料降解和其結構之間的構效關系，并探討了碳納米管的作用機理。本文的研究內容和主要結論如下:
　　1、評估了碳納米管介導污染物非生物降解的可能性。研究結果表明碳納米管的存在可以極大的促進硝基苯和偶氮染料的非生物降解。硝基苯降解的偽一級動力學常數(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在經過100 min反

3、應后降解率僅為15.9％，當加入碳納米管后甲基橙在50 min時就已經完全脫色，橙黃Ⅰ也在100 min時完全脫色。
　　2、研究了不同表面改性對碳納米管介導污染物非生物降解的影響。研究結果表明，經過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，碳納米管介導硝基苯降解的偽一級動力學速率常數(shù)提高5倍以上。然而，氬等離子輻射處理對碳納米管介導污染物非生物降解影響甚微。
　　3、考察了多種因素對碳納米管介導硝基

4、苯非生物降解的影響。研究結果表明，碳納米管介導硝基苯降解的最佳pH為7～8之間，腐殖酸的存在會抑制碳納米管介導硝基苯降解，碳納米管介導硫化物化學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型對碳納米管介導偶氮染料非生物降解的影響。研究表明，不同構型對碳納米管介導偶氮染料非生物降解影響很大，吸電子基團例如羧基、硝基、磺酸基等能夠