文档介绍：赤铁矿/碳纳米管纳米复合材料吸附
水溶液中 Cu(II)和 Cr(VI)的研究

重庆大学硕士学位论文
(学术学位)

学生姓名:张彩霞
指导教师:林衍副教授
专业:环境科学与工程
学科门类:工学

重庆大学资源及环境科学学院
二 O 一三年五月
Hybrid hematite/multi-walled carbon
nanotube(α-Fe2O3/T)nanostructures
as sorbents for Cu(II) and Cr(VI)

A Thesis Submitted to Chongqing University
in Partial Fulfillment of the Requirement for the
Master’s Degree of Engineering
By
Zhang CaiXia

Supervised by Associate Prof. Lin Yan
Specialty: Environmental Science and Engineering

College of Resource and Environmental Science of
Chongqing University,Chongqing, China
May, 2013
重庆大学硕士学位论文中文摘要
摘要
水体 Cr(Ⅵ)、Cu(II)污染问题一直是国内外很多学者研究的焦点,也研发了多
种方法对含 Cr(Ⅵ)、Cu(II)重金属废水和污染的水体进行处理和修复,其中吸附是
最常用的方法之一。随着纳米技术的日趋完善和人们环保意识的增强,纳米材料
及纳米复合材料作为新材料也开始应用于吸附领域,并表现出明显的优势。
制备了赤铁矿(α-Fe2O3)纳米粒子和通过在羧化的 Ts 溶液中水解硝
酸铁[Fe(NO3)3]合成了一种新颖的纳米复合材料α-Fe2O3 /T。运用 TEM、BET、
Zeta 电势及 XRD 对这些纳米复合材料进行表征,α-Fe2O3 /T 表征显示,附
着在 Ts 表面的α-Fe2O3 纳米粒子的数量分别为和 α-Fe2O3
/T、粒度大小分别为 (±)和 (±)nm)。在合成过程中通过
调控 Fe(NO3)3 水解量达到控制沉积在 Ts 表面的α-Fe2O3 纳米粒子的数量和
大小,其直径随沉积在 Ts 表面总铁质量的增加而增加。
采用批量吸附实验,研究了功能化的 Ts、α-Fe2O3、α-Fe2O3 /T
2
分别对水中 Cu(II) 和 CrO4 的吸附性能,探讨了溶液 pH 值和溶液的金属离子初始
浓度对吸附的影响。结果表明,与 Ts 或是自由悬浮的α-Fe2O3 相比,α-Fe2O3
2-
/T 吸附 Cu(II)和 CrO4 的质量标准化浓度最大。纳米复合材料吸附能力提
高是由于附着在 Ts 上的α-Fe2O3 比悬浮液中大量聚集的α-Fe2O3 比表面积
更大。相比其构成的自由悬浮的Fe2O3 和 Ts,α-Fe2O3 /T 对 Cu(II)
2-
和 CrO4 的吸附因 pH 不同而吸附量不同,表明固定化的α-Fe2O3 纳米粒子具有相
对独特和增强的表面活性。

关键词:赤铁矿,多壁碳纳米管,纳米复合材料,吸附,二价铜和六价铬

I
重庆大学硕士学位论文英文摘要
ABSTRACT
Water pollution by Cu (II) or Cr (Ⅵ) has been the focus of the study of many
domestic and foreign scholars, also a lot kinds of methods were taken to treatment and
the repairmen of the wastewater containing Cu (II) or Cr (Ⅵ) , as well as the polluted
water, adsorption is one of the most frequently used methods. With the integrity of
nanotechnology and the increase of people's environmental protection awareness,
nanomete