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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

碳纳米材是由碳元素组成，至少有一个维度在纳米尺度的新型纳米材料，主要包括富勒烯(fullerene) 、碳纳米管(carbon nanotubes) 和石墨烯(graphene)。它们的基本组成结构都是sp²杂化的碳原子组成的六元环或五元环。不含杂质的碳纳米材料都是碳的单质。其中，富勒烯是由碳五到七元环组成的直径约1nm 的球状结构，最典型的代表是由60个碳原子(12个正五边形和20个正六边形) 组成的，因其形似足球又被称为足球烯。石墨烯是由碳六元环组成、呈蜂巢晶格的单层结构，而碳纳米管可以被视为由石墨烯两边接合形成的上下直径相同的圆筒状结构，一层石墨烯组成的被称为单壁碳纳米管，多层石墨烯沿同轴层层套构而成的被称为多壁碳纳米管。

碳纳米材料因具有轻质、强度高、导电性强等特点而被广泛应用。碳纳米材料由于尺寸小、比表面积大等结构及优良的力学、电学和化学性质而被广泛应用在光电材料、生物医药、化妆品、吸附剂等领域。碳纳米管随着碳纳米材料的研究和应用，碳纳米材料很可能在生产、运输、使用、排放等过程中进入到环境中。污水中的石墨烯和氧化石墨烯（go）很容易进入到生物体内，与生物体内的细胞、组织等发生生物化学反应，导致生物体功能紊乱。一旦c₆₀进入水环境形成悬浮团聚体nc₆₀(通过溶剂交换或者剧烈搅拌)，它的理化性质、稳定性、传输、吸附能力都会发生很大改变，进而影响其生物活性。nc₆₀对真核生物细胞、水蚤、鱼类都表现出强烈毒性。hyung和roberts的研究表明，碳纳米管进入水中，在水体有机质的作用下具有较好的分散性和稳定性，极有可能对水生物造成潜在的危害。jain研究了多壁碳纳米管（mwnts）和酸氧化的多壁碳纳米管对生物体的毒性程度，发现多壁碳纳米管会对小鼠的肝脏引起毒性。然而，目前还没有去除污水中纳米碳材料的有效方法。

光降解技术被认为是一种降解污水中有机污染物的有效方法。光降解主要是利用羟基自由基来促使有机污染物氧化分解，最终被氧化成co₂ 和水，达到污染物的无害化处置的技术。可再生的太阳光已经被应用到光降解技术中，来解决环境问题。目前光降解被认为是一种具有前景的、环境友好的方法。

2. 研究的基本内容

在芬顿试剂和紫外光结合使用下，其原理是以普通fenton法为基础利用光激发化学反应生成更多的羟基自由基(oh)，并提高亚铁离子的循环效率。

其主要类型：

氢原子的反应：rh oh → h₂o r

3. 实施方案、进度安排及预期效果

一、实验方案

1、利用改进的hummers方法制备氧化c₆₀：c₆₀为原料，加入用浓硝酸和浓硫酸混合（体积比1:2）后，在用高锰酸钾氧化，得到氧化c₆₀，超声后得到分散性好的氧化c₆₀。

2、利用酸氧化法制备o-mwnts：以mwnts为原料，加入浓硝酸和浓硫酸（体积比1:3），在温度为65^oc下反应24小时后得到o-mwnts。

4. 参考文献

[1]li t, zhang c z, fan x, et al. degradation of oxidized multi-walled carbon nanotubes in water via, photo-fenton method and its degradation mechanism[j]. chemical engineering journal, 2017, 323:37-46.

[2]liu j, bai h, wang y, et al. self‐assembling tio₂ nanorods on large graphene oxide sheets at a two‐phase interface and their anti‐recombination in photocatalytic applications[j]. advanced functional materials, 2010, 20(23):4175-4181.

[3]li t, zhang c z, ding d, et al. experimental and theoretical study on degradation of oxidized c₆₀ in water via photo-fenton method[j]. chemical engineering journal, 2017, 334：587-579.