水环境中两种纳米材料凝聚与异质凝聚研究开题报告
2022-01-12 22:25:52
全文总字数:2525字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
纳米材料在制备过程中, 或者因为高比表面积容易携带有毒物质, 不仅影响污染物的环境存在状态和迁移转化, 也会作为污染物的载体, 增大污染物的生物利用性和毒性效应等, 从而导致生物体中毒, 引起严重的生态风险[87]。碳纳米进入水体后,与水中各种物质、电解质、水生生物等相互作用,大大提高了其自身在水中的分散性和生物可利用性,同时也增加了其在水中的停留时间,cnts很有可能与水中的污染物相互吸附产生毒性相加效应,对水生生物、人体等产生毒害作用,严重威胁人类健康和生态环境。因此,研究cnts、go在水中的凝聚特性及一起相互作用,有助于分析其在水中的扩散机制,为进一步讨论其在水中的去除方法提供理论依据。
国内外研究现状
目前,水化学特性对纳米材料稳定性的影响已有诸多研究【11】-【13】:ph值能促进表面官能团的水解;电解质通过静电压缩,等机制引发纳米材料在水中凝聚或者悬浮分散,进而影响纳米颗粒在水中的稳定性.但不同纳米材料的共同作用下,电解质对水中碳纳米颗粒的稳定性的影响及其机制尚缺乏研究;不同纳米材料颗粒的性质的差异以及对电解质其稳定性的影响也没有系统的比较和研究;异质凝聚的机制和现象也缺乏研究。
2. 研究的基本内容
(1)两种碳纳米材料悬浮液颗粒表面性质的表征,测定初始颗粒的表面电位和粒径、ph等理化性质指标,为后续的实验内容建立数据分析的基础。
(2)探寻电解质对两种碳纳米材料的单独凝聚以及异质凝聚的影响。在同种电解质,不同浓度的情况下,建立粒径随时间的变化关系,以及电位的大小;在不同电解质的情况下,粒径以及电位的变化规律;分析电解质对mwnts悬浮液颗粒以及go颗粒的凝聚扩散规律以及作用机制。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
1.实验方案
1.1 go的制备及浓度测定
实验中将go分散液用超纯水稀释至40 mg/l后使用。由于go在230 nm处有较强的吸收峰,因此实验中go稳定液的浓度采用紫外-可见分光光度计在230 nm波长下进行测定。
4. 参考文献
【1】方华,方若雨,于江华,杨嘉惠,王鋙葶,曹惠忠.典型碳纳米材料在水中的凝聚特性比较[j].中国环境科学,2016,36(05):1476-1481.
【2】方华,孙宇心,荆洁,方若雨,王媛.水中多壁碳纳米管的凝聚动力学[j].环境化学,2015,34(02):347-351.
【3】刘信勇,朱琳. 多壁碳纳米管存在环境下pb、zn对斑马鱼毒性的变化[j]. 生态毒理学报, 2009, 4(6):82832林道辉, 冀静, 田小利等. 纳米材料的环境行为与生物毒性[j]. 科学通报. 2009, 54(23): 3590-3604. 陈光才, 沈秀娥. 碳纳米管对污染物的吸附及其在土水环境中的迁移行为[j]. 环境化学, 2010, 29(2): 159-166