黄原酸酯改性碳纳米管及对铅离子吸附性能研究.pdf

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1、第44卷第8期2016年8月化学工程CHEMICALENGINEERING(CHINA)V01．44No．8Aug．2016黄原酸酯改性碳纳米管及对铅离子吸附性能研究徐贵钰，殷海青，张志雄(青海民族大学化学化工学院，青海西宁810007)摘要：采用共价键改性对碳纳米管(CNT)进行氧化使之形成分散性较好的氧化碳纳米管(OCNT)，然后在氧化碳纳米管上引入黄原酸酯基团，提高吸附能力。通过氧化碳纳米管与不同比例的二硫化碳(cs：)反应获得的改性碳纳米管(COCNT)对金属铅离子(Pb“)的吸附研究，得出COCNT-0．2吸附剂对Pb“有很强的吸附能力，最大吸附量为357．14mg／g。吸附过

2、程符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附曲线。关键词：碳纳米管；黄原酸酯；改性；吸附；中图分类号：TQ424．24文献标识码：A文章编号：1005-9954(2016)08-0020-05DoI：10．3969／i．issn．1005-9954．2016．08．005Adsorbingperformanceofleadions(Pb2+)inxanthate·modifiedcarbonnanotubesXUGui-yu，YINHai-qing，ZHANGZhi-xiong(SchoolofChemistryandChemicalEngineering，QinghaiUniver

3、sityforNationalities，Xining810007，Qinghai，China)Abstract：Theoxidizedcarbonnanotubes(OCNTs)withgooddispersitywereobtainedthroughoxidizingcarbonnanotubesusingcovalent-bondmodification．TheadsorbingcapacityofOCNTswasimprovedwhenthexanthategroupwasintroducedtothem．Theadsorptionofleadions(Pb2+)inmodifi

4、edcarbonnanotubes(COCNTs)whichwereachievedthroughthereactionofOCNTsandthevariousratioscarbondisulfide(CS2)wereinvestigated．TheresuhsshowedthattheCOCNT-0．2hadgoodadsorbingcapacitytoPb“withthemaxadsorptionof357．14mg／g．Theadsorptionprocesswasinaccordwithpseudo—secondorderkineticsequationandLangrnuri

5、sorptionisothermequation．Keywords：carbonnanotube；xanthateacidester；modification；adsorption碳纳米管(CNT)的发现是研究纳米科技的重要成果，其独特的纳米管状孑L隙结构和较大的比表面积，赋予了碳纳米管优良的吸附能力，并且在吸附领域有广阔的应用前景⋯。由于碳纳米管易聚集成束，妨碍独立的碳纳米管分子水平的操控和研究。碳纳米管经过适当的修饰改性，不仅可以除去表面的无定形碳等杂质，同时还能形成某些亲水基团，改善其水中分散性，从而进一步增强其吸附性能旧圳。在处理废水中的重金属时，利用该吸附剂直接对重金属进行物理

6、吸附，不需要能耗、不会引起二次污染。1实验部分1．1原料、试剂及仪器(1)原料：多壁碳纳米管(MWNTs)，纯度>95％，中科院成都有机化学研究所。浓硫酸，硝酸钠，无水乙醇，二硫化碳，分析纯，天津江天化工技术有限公司；恒温水浴振荡器，HH一2，巩义市予华仪器有限责任公司；高速离心机，TG—16，巩义市予华仪器有限责任公司；原子吸收分光光度计，AA600，美国LI．COR公司；S-4800型环境扫描电子显微镜，S-4800，美国BIO—RAD公司；红外扫描分析仪，D／MAX-2500，美国BIO—RAD公司。收稿日期：2015一ll-05基金项目：国家自然科学基金资助项目(21361021

7、)作者简介：徐贵钰(1982一)，男，讲师，主要从事盐湖化工相关研究，电话：(0971)8800379，E-mail：qhxgy@163com。·22·化学工程2016年第44卷第8期图1MWCNT(a)、COCNT-0．I(b)的SEM图Fig．1SEMmicrographsofMWCNT(a)、COCNT-0．1(b)2．2红外谱图分析图2是MWCNT、OCNT和COCNT的红外光谱图。皮数／cm图2MWCNT、OCNT和COC