碳纳米管负载纳米MnO2复合材料对Pb2＋吸附的研究.pdf

第38卷，第 2期 安 徽 化 工 V01．38，N。 1 ． 2 ： Q 生 旦 ．垒丛 旦垦丛 垒 ! 曼! P!： · 科研 与开发 · 碳纳米管负载纳米 MnO2复合材料对 pb2+吸附的研究 李俊巍，汪文君 (合肥工业大学材料学院，安徽 合肥 230009) 摘要：采用液相氧化还原法制备MnO]MWNTs复合材料，通过SEM(扫描电子显微镜)观察MnO在 MWNTs表面的负载情况 ，XRD(X射 线衍射仪)显示MnO是以无定形态排列在 MWNTs表面。吸附过程的前 10分钟达到平衡吸附量的70％，80min达到吸附平衡，温度升高 有益于吸附，pH值对吸附影N,／E大，吸附量随着pH值的上升而增加，对 Ph脱除率甚至达到了95．31％。 关键词：二氧化锰；碳纳米管；铅离子；吸附 doi：10．3969／j．issn．1008-553X．2012．02．005 中图分类号：TB383 文献标识码：A 文章编号：1008—553X(2012)02—0016—03 工业废水中常含有大量的重金属离子，如果直接排 氢氧化钠 。 放到 自然界中，会产生非常严重的后果，对人类的生存 电子分析天平；超声波清洗器(KH5200型)；等离子 健康构成严重的威胁。因此，含重金属离子的废水必须 体发射光谱仪(ICP，IRISER／S)；RigakuD／Max一2400型x 经过严格的处理后方可排人环境。目前在含铅废水的处 射线衍射仪 (XRD)；Hitachis一4800S扫描 电子显微镜 理上主要有以下几种方法：离子交换、絮凝沉降、活性炭 (SEM)；恒温水域振荡器；pH计；45 m微孔过滤器等。 吸附、反渗透等。吸附法在处理痕量范围内的铅离子时， 1．2实验方法 具有经济、脱除率高、操作简便等优点，所以新型吸附材 采用文献 中所报道 的氧化还原法使二氧化锰负载 料的研制是一个热点问题，对吸附材料进行改进可以有 于MWNTs表面[91。将MWNTs在浓硝酸中超声处理后在 效提高吸附效果。 搅拌条件下，于 120％油浴中氧化回流处理4个小时， 碳纳米管(CNTs)是一种碳纳米晶体纤维材料 ，它 砂芯漏斗过滤并用去离子水冲洗 ，直至 pH值 7，在 是层状结构的石墨片卷成的无缝空心管l11，具有 良好的 1o0cC条件下干燥24小时。现以制备MnO含量为20％ 电学性能、机械性能和化学稳定性，已经被运用在 了许 (质量比)的MnO2／MWNTs为例 ：准确称取 2gMWNTs， 多领域2[-3]。当MWNTs作为一种吸附材料的载体 ，负载 加入 20mL去离子水，室温下不停搅拌，加入 0．3264g醋 铝和铁的氧化物用来去除重金属离子，可以有效地提高 酸锰 ，然后加入 20mLKMnO 溶液(0．13mol／L)，继续搅 去除率 ]。R．N．Sahoo等的实验表明，锰的氧化物对污水 拌，溶液的颜色变为深棕色，发生如下反应： 中的铅离子有一定的吸附作用6[1。H．J．Fan等将锰的氧化 3Mn+2MnO4-+2H2O=5MnO2+4H (1) 物负载于活性炭上 ，R．P．Han等将锰的氧化物负载于沸 悬浮液在油浴中加热到353K并保持 30分钟 ，砂 石上I8J，都提高了二氧化锰对铅离子的吸附效能。 芯漏斗减压过滤，去离子水洗涤至 pH 7，在 100％条 本文通过研制氧化多壁碳纳米管负载二氧化锰的 件下干燥24小时。改变醋酸锰的用量(分别为0．4896g、 新型吸附剂 ，对痕量的铅离子进