改性碳纳米管对水体Cr(VI)吸附性能增强的研究

"CNTs改性及水体中Cr(VI)离子的吸附性能研究" 本文主要探讨了如何通过改性碳纳米管(CNTs)来提高其对水体中Cr(VI)离子的吸附能力，以实现高效去除水中的铬污染。首先，CNTs在600℃下通过Fe2Ni/γ-Al2O3上的苯催化化学气相分解得到，随后经过混酸(H2SO4/HNO3，3:1体积比)的氧化纯化处理，这一过程不仅去除了杂质，还在CNTs表面引入了-COOH和-OH等官能团。这些官能团增强了CNTs的表面活性。 接着，通过聚乙烯醇(PVA)的表面包覆，进一步提高了CNTs的亲水性。PVA是一种含有丰富羟基(-OH)的功能分子，它的包覆不仅增加了CNTs的表面活性，还显著改善了CNTs与水分子的相互作用，有利于Cr(VI)离子的吸附。实验结果显示，随着氧化纯化和PVA修饰程度的增加，CNTs对高浓度Cr(VI)离子的吸附效果逐渐增强。 吸附性能的研究显示，CNTs表面的Cr(VI)吸附符合Freundlich热力学模型，这表明吸附过程可能是多分子层吸附，并且受到温度影响。同时，吸附动力学分析则符合准二级动力学模型，意味着吸附速率与吸附剂表面的剩余Cr(VI)浓度成非线性关系，这通常发生在化学吸附过程中。 文章进一步讨论了改性CNTs吸附性能提升的可能原因，认为这与CNTs的亲水性增强和表面功能化基团对Cr(VI)的化学吸附促进有关。亲水性的提高使得Cr(VI)离子更容易接近并结合到CNTs表面，而功能化基团的存在则可能通过形成化学键来稳定吸附的Cr(VI)离子，从而增强了吸附效果。 这项研究为环境治理中去除水体Cr(VI)污染提供了一种有效的方法，通过表面改性的CNTs可以作为一种有潜力的吸附材料。未来的研究可以进一步探索更优化的改性条件，以及在实际废水处理中的应用效果，以期为解决重金属污染问题提供技术支撑。