对多壁碳纳米管吸附性的研究【文献综述】.doc

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1、毕业设计文献综述环境科学对多壁碳纳米管吸附性的研究［摘要］水屮很多微量重金属元素或微量的有机物对人体非常有害，但常规的吸收剂很难满足要求。碳纳米管具有独特的物理化学特性，对污染物具有优界的吸附性能，在环保领域具有巨大的应用潜力，因而吸引人们对碳纳米管吸附有毒污染物的行为和规律开展了大量研究•多壁碳纳米管对芳香化合物、界甘草索和甘草索等有机物都有较强吸附能力，碳纳米管作为一•种深度的水质技术，对水质的处理能达到较高的处理标准。［关键词］多壁碳纳米管；吸附；有机物Formulti-walledcarbonnanotubesadsorptionofresearch[Abstract

2、]Thewaterhavemanytracemetalsortraceoforganicmatter,butveryharmfultohumanbody,conventionalabsorberisdifficulttomeettherequirements.WangShu-guangetcfoundcarbonnanotubesloadaluminacompositematerialsinthewaterfluorideabilityisactivecarbonloadofct-A12O315-25times,isactivatedcarbonloadgamma-irrad

3、iationy-A12O33・4.Thefivetimes.WangShu-guangetcwillalsoMnO2adsorptionincarbonnanotubes,canmakethecarbonnanotubesadsorptionperformancegetfurtherimproved.Multi-walledcarbonnanotubesareofaromaticcompounds,differentlicoricemeatandlicoriceorganicvegetableetchaveadsorptionability.[KeyWords]Multi-w

4、alledcarbonnanotubes；adsorption；Aromaticcompounds1991年日本科学家JIMA发现了碳纳米管(Carbonnanotube,CNT)11,开辟了碳科学发展的新空间。碳纳米管具有机械强度高、比表面大、电导率高、界面效应强等特点，以及特殊的机械、物理、化学性能，在工程材料、催化、吸附分离、储能器件电极材料等诸多领域得到了广泛应用⑵o自从碳纳米管被发现以来，便引起了人们的热切关注。碳纳米管具有较大的比表而积，还具有相半高的比表而能，其表而活性也很高，而且具有网状的微孔通道⑶，是用作吸附剂的理想材料。大量的研究发现，碳纳米管对气体、微量

5、重金属元素山一「以及某些有机物吸附能力很强[7_，0：o1碳纳米管的结构碳纳米管屮碳原子以sp2杂化为主，与相邻的3个碳原子相连，形成六角形网格结构,但此六角形网格结构会产生一定的弯曲,可形成一定的sp3杂化键[11].单壁碳纳米管(SWCNT)的直径在零点几纳米到几纳米Z间，长度可达几十微米;多壁碳纳米管(MWCNT)的直径在几纳米到几十纳米乙间，长度可达几毫米，层与层乙间保持固定的间距，与石墨的层间距相汽约为0.134nm[12],碳纳米管同一层的碳管内原子间有很强的键合力和极高的同轴向性,可看作是轴向具有周期性的一维晶体，其晶体结构为密排六方，被认为是理想的一维材料[1

6、3].碳纳米管可看成是由石墨片层绕小心轴卷曲而成，卷曲时石墨片层屮保持不变的六边形网格与碳纳米管轴向Z间可能会出现夹角即螺旋角•半螺旋角为零时，碳纳米管屮的网格不产生螺旋而不具有手性，称Z为锯齿型碳纳米管或扶手椅型碳纳米管;肖碳纳米管屮的网格产生螺旋现象而具有手性时，称为螺旋型碳纳米管.随着直径与螺旋角的不同，碳纳米管可表现岀金属性或半导体性[14]・2多壁碳纳米管对异甘草素和甘草素的选择性吸附碳纳米管(CNTs)是一种典型的纳米材料，可作为-药物载体，以运输某些难以通过细胞膜的物质，如小分子药物，多肽，蛋白质，DNA,脂质体。CNTs和生物大分子(如蛋白质、核酸)通过吸附或

7、偶联反应形成复合物，该复合物被细胞吞噬，可以表达生物大分子的生物活性。研究表明：蛋白质或纱物2碳纳米管复合物是由CNTs的吸附形成的。该复合物被四膜虫梨状肌吸收后会产生极大地杲常生物效应，至于是严重抑制还是快速促进其增长则取决于载体的蛋白活性[⑸。新的CNTs材料因其独特的细胞通透性而备受关注。尽管界甘草索和甘草索结构相似，｛Ho-MWNTs对其吸附存在很大程度的选择性，其对界甘草索的吸附能力强于甘草索。因具有平面结构的多环芳香坯的共扼体系能够与CNTs有效地结合，形成牢I古I的非共价连接。而杲I,草素