活性炭与碳纳米管材料改性及其对重金属的吸附

利用生物炭修复土壤重金属污染的可行性分析随着人类经济发展和城市化进程加快，土地资源被大量开发和利用，其中不可避免的就是土壤受到污染的问题。

重金属污染是一种常见的土壤污染类型，它对环境和人类健康产生不可忽视的影响，因此迫切需要一种有效的修复方法。

在此背景下，生物炭成为了一个备受关注的修复材料。

本文将尝试从生物炭的特性、利用生物炭修复土壤重金属污染的可行性等方面进行分析。

一、生物炭的特性生物炭是一种炭化生物质的产物，其制备过程是将生物质在高温下加热，并在缺氧或微氧的条件下炭化而得到的固体物质。

生物炭具有一系列特殊的物化性质，如其比表面积大、孔径分布广、亲水性差等，这些特性使得生物炭在许多领域都有着广泛的应用。

二、生物炭修复土壤重金属污染的可行性分析由于生物炭具有一系列独特的特性，因此，它被认为是一种有效的修复土壤重金属污染的材料。

下面将从几个方面进行分析。

（一）生物炭对土壤重金属的吸附作用一些研究表明，生物炭对土壤中的重金属具有很强的吸附能力，可以将重金属离子从土壤中吸附并固定在其表面。

这种吸附作用是一种无害化处理方法，因为它可以将有害的物质直接固定在生物炭中，从而减少对环境的污染。

（二）生物炭改善土壤环境除了具有吸附功能外，生物炭还可以改善土壤环境，从而减少重金属对植物生长的影响。

首先，生物炭可以调节土壤酸碱度，使得土壤的pH值变得更加适合植物生长。

其次，生物炭还能增加土壤的透气性、保水性和速效养分，从而改善土壤的物理性和化学性。

这些改善措施有助于提高土壤质量，使得土壤中的植物更加健康。

（三）生物炭对植物生长的影响生物炭不仅可以改善土壤环境，减少重金属对植物生长的影响，还可以作为一种增加植物生长的生物肥料使用。

研究表明，生物炭含有大量的有机质和微生物，这些物质可以作为植物的营养源，促进植物的生长。

此外，生物炭本身和其中包含的矿物质也能够为植物提供养分。

（四）生物炭的使用效果利用生物炭修复土壤是一种较新的处理方法，因此其效果还需要进一步研究。

一氧化碳吸附技术降低浓度一氧化碳（CO）是一种无色、无味的有毒气体，常见于工业排放和家庭燃烧过程中。

高浓度的一氧化碳对人体健康造成严重影响，包括中毒甚至死亡。

因此，研究和应用一氧化碳吸附技术以降低浓度对环境和人体健康的影响变得至关重要。

一氧化碳吸附技术是一种通过吸附剂将一氧化碳分离并降低其浓度的方法。

吸附剂通常是多孔材料，具有较大的比表面积和吸附能力。

下面将介绍两种常见的一氧化碳吸附技术：活性炭吸附和金属有机骨架材料（MOF）吸附。

活性炭吸附是目前应用最广泛的一氧化碳吸附技术之一。

活性炭是一种碳质材料，具有极大的比表面积和微孔结构，能够有效吸附一氧化碳分子。

在吸附过程中，一氧化碳分子通过物理吸附作用与活性炭表面相互作用，从而被固定下来。

活性炭吸附技术具有吸附效率高、操作简便等优点，但由于活性炭吸附饱和后需要再生，可循环使用的寿命受到限制。

金属有机骨架材料（MOF）是一种新型的吸附材料，具有多孔结构和可调控的化学组成。

MOF材料的孔隙大小和化学环境可以通过设计和合成进行调节，以适应不同的吸附需求。

对于一氧化碳吸附来说，MOF材料具有相对较高的吸附能力和选择性。

研究人员通过对MOF 结构的调控，可改变其孔隙大小和表面性质，从而增强其对一氧化碳的吸附能力。

MOF吸附技术为一氧化碳的降低提供了新的途径。

除了以上介绍的两种吸附技术，还有其他一氧化碳吸附技术值得关注。

例如，氧化锌纳米颗粒吸附技术，通过纳米颗粒的吸附作用将一氧化碳分离出来。

此外，聚合物基吸附材料和碳纳米管吸附技术也在不断研究和发展中。

总结起来，一氧化碳吸附技术是通过吸附剂将一氧化碳分离并降低其浓度的方法。

不同的吸附剂具有不同的特点和应用范围，活性炭和MOF是目前应用较为广泛的两种吸附技术。

随着科技的进步和研究的深入，我们可以期待一氧化碳吸附技术在环境保护和人体健康方面发挥更大的作用。

碳纳米管比表面积测试方法碳纳米管比表面积是指单位质量或单位体积的碳纳米管所具有的表面积。

由于碳纳米管具有纳米级别的尺寸特征和独特的结构特性，因此具有非常高的比表面积，常常被用作高效催化剂的载体、电化学电容器的电极材料以及吸附剂等。

测定碳纳米管比表面积的方法需要满足以下几个条件：1.能够定量测定碳纳米管的质量或体积；2.确定碳纳米管的几何形状和尺寸；3.确定电子显带结构。

下面介绍一些常用的测定碳纳米管比表面积的方法。

1.比氮吸附法(BET法)比氮吸附法是目前应用最广泛的测定碳纳米管比表面积的方法之一、该方法基于氮分子在物质表面上吸附的特性，通过测定物质在不同压力下吸附氮气的量，得到受测物质的孔隙分布和比表面积等信息。

该方法适用于活性炭、氧化物以及商业化的碳纳米管等材料。

2.壁厚法壁厚法是一种利用透射电子显微镜(TEM)观察碳纳米管的壁厚来估算比表面积的方法。

该方法首先通过TEM观察到的碳纳米管的外径和内径，计算出碳纳米管的壁厚，然后通过碳纳米管的几何形状来估算比表面积。

这种方法比较简单，但需要较高的仪器分辨率。

3.热重分析(TGA)法热重分析是一种通过在不同温度下测量样品的质量变化来得到比表面积的方法。

通过样品质量的变化曲线，可以推测出碳纳米管的热稳定性和比表面积。

这种方法适用于氧化、表面改性等处理后的碳纳米管。

4.红外光谱法碳纳米管的红外光谱可以通过测量ν(OH)峰值的强度来确定碳纳米管的含氧官能团含量，进而估算比表面积。

这种方法适用于在碳纳米管表面上具有较多氧官能团的样品。

5.氮气吸附分析仪法氮气吸附分析仪法是一种通过测量物质在不同温度下吸附氮气的量来得到比表面积的方法。

其他比表面积测试仪器均不能在低温度下测量相变洁净粉末的吸附量。

综上所述，根据所需的精确度和样品的性质，可以选择适合的方法来测定碳纳米管的比表面积。

决定比表面积的方法不仅要考虑精度和重复性，还要考虑样品的制备和测试的难易程度。

磷基生物炭对重金属的吸附效果及其环境风险分析一、磷基生物炭的制备及特性磷基生物炭常常是以生物质为原料，经过热解、炭化和功能化处理后制得。

与传统炭材料相比，磷基生物炭表面富含大量的活性官能团，如羟基、羰基和羧基等，这些官能团在重金属吸附中起到了重要作用。

磷基生物炭的表面还富含磷元素，具有良好的亲和性和亲疏性。

这些特性使得磷基生物炭在重金属吸附领域具有优异的吸附性能。

二、磷基生物炭对重金属的吸附效果1. 吸附机理磷基生物炭对重金属的吸附效果主要是通过化学吸附和物理吸附两种机制实现的。

化学吸附是指重金属离子与磷基生物炭表面官能团发生化学反应，形成化合物或络合物的过程；物理吸附则是指重金属离子通过范德华力、离子交换等方式吸附在磷基生物炭的表面上。

这两种吸附机制的共同作用使得磷基生物炭对重金属具有良好的吸附效果。

2. 吸附性能磷基生物炭对于不同重金属的吸附性能有所差异，一般来说，对于铅、镉和铬等重金属离子具有较好的吸附效果。

研究表明，其吸附效果取决于磷基生物炭的表面性质、炭质结构和孔隙结构等因素。

磷基生物炭在不同环境条件下的吸附效果也会发生变化，例如pH 值、温度和离子浓度等因素都会对磷基生物炭的吸附性能产生影响。

三、环境风险分析1. 吸附剂再生磷基生物炭在重金属吸附后，会形成稳定的络合物或化合物，这些络合物的再生过程是一个重要的环节。

目前，常见的磷基生物炭再生方法主要包括酸碱法、离子交换法和微生物法等。

这些再生方法往往需要消耗大量的能源和资源，对环境造成一定的影响。

在使用磷基生物炭时应充分考虑其再生问题，以减少环境风险。

2. 饱和效应随着重金属的不断吸附，磷基生物炭的表面活性官能团会逐渐饱和，导致其吸附性能下降。

吸附后的磷基生物炭可能会释放出部分已吸附的重金属离子，对环境造成污染。

在长期使用磷基生物炭时，需要定期更换或者再生磷基生物炭，以减少环境风险。

3. 磷基生物炭的生物降解磷基生物炭在环境中会逐渐发生生物降解，释放出其中吸附的重金属离子，对环境造成潜在威胁。

椰壳活性炭在炭浆法吸金阶段的吸附性能变化一、引言介绍炭浆法是金矿浸取过程中通用的一种方法，但是炭浆法对金属有极强的吸附能力，因此需要一种有效的材料，以去除炭浆中的金属，重点介绍椰壳活性炭在炭浆法吸金过程中的应用。

二、椰壳活性炭的原理与制备方法介绍椰壳活性炭的制备方法和吸附特性，解释活性炭为何具有吸附性能，以及活性炭的物理化学机制。

三、椰壳活性炭在炭浆法吸金阶段的吸附性能研究详细介绍使用椰壳活性炭作为吸附剂的炭浆法吸金实验，分析活性炭在炭浆中的吸附动力学、吸附等温线并评估其吸附效率。

四、影响椰壳活性炭吸附性能的因素讨论影响椰壳活性炭吸附性能的因素，包括pH值、温度、浓度、炭浆粘度和颗粒大小等一些关键参数，以及这些因素如何影响椰壳活性炭的吸附效率和容量。

五、结论和展望总结本文的主要结果，包括椰壳活性炭在炭浆法吸金阶段的吸附性能、影响因素以及潜在的应用前景。

最后，提出这方面的更多问题和解决方案，为未来的研究提供方向。

引言金属虽然是重要的资源，但是由于其稀缺和对环境的影响，对金属的需求也对环境保护提出了新的挑战。

金矿浸取是一种常见但对环境有不良影响的工艺，其中的炭浆法对金属有极强的吸附能力，因此需要一种有效的材料，以去除炭浆中的金属。

活性炭是一种常用的吸附剂，具有高度的孔隙度和表面积，使其具有非常优秀的吸附性能，是去除金属的理想材料之一。

椰壳活性炭由于其来源广泛、质量稳定、价格优惠等特点，成为了一种应用十分广泛的活性炭。

本文将详细描述椰壳活性炭在炭浆法吸金过程中的应用和吸附效果，并对其吸附机理及影响因素进行探讨。

本文分为五个章节。

第一章为引言，简要介绍炭浆法吸金过程中的问题和活性炭的应用。

第二章将介绍椰壳活性炭的原理和制备方法。

第三章将详细介绍椰壳活性炭在炭浆法吸金阶段的吸附性能。

第四章讨论了影响椰壳活性炭吸附性能的因素。

第五章为结论和展望，总结本文的主要发现和为未来研究提供方向。

本文旨在探讨椰壳活性炭在炭浆法吸金过程中的吸附性能变化，为金属去除和环境保护工作提供一些有益的思路和解决方案。

偕胺肟基改性碳纳米管对铀的吸附性能研究谢磊;唐文玲;谢水波;王劲松;王慧娟;王赛【摘要】对多壁碳纳米管（MWNTs）进行偕胺肟基改性，采用透射电子显微镜（TEM ）和傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）进行表征，研究了改性前后 MWNTs 在不同条件下对铀的吸附性能。

结果表明，在pH＝2～8的范围内，未改性的碳纳米管（raw‐MWNTs）与偕胺肟基改性碳纳米管（AO‐MWNTs）对铀的吸附容量均是先增大后降低，pH 值为5时达到最大。

随着铀初始浓度的增大，raw‐MWNTs和AO‐MWNTs对铀的吸附容量逐渐升高。

当铀初始浓度为10 mg／L 时，AO‐MWNTs对铀振荡吸附30 min后达到平衡，吸附容量可达18.93 mg／g ，而raw‐MWNTs对铀振荡吸附60 min后趋于稳定，吸附容量可达9.59 mg ／g。

AO‐MWNTs对铀的吸附符合Langmuir和Freundlich模型，最大理论吸附容量为106.38 mg／g。

%AO‐MWNTs were obtained through multi‐walled carbon nanotubes (MWNTs ) modified by amidoxime group ,and characterized by transmission electron microscope (TEM) and fourier transform infrared spectrometer (FTIR) .The adsorption experi‐ments of uranium on the raw‐MWNTs and AO‐MWNTs were studied under different conditions .The results show that the adsorption capacities of uranium on raw‐MWNTs and AO‐MWNTs primarily increase and then decrease over the range of pH =2‐8 ,and reach the maximum at pH=5 .With the increase of initial concentration of uranium ,the adsorption capacities of uranium on the two materials gradually increase . When the initial concentration of uranium is 10 mg/L ,the adsorption of uranium on AO‐MWNTs balances after oscillating 30 min ,and the adsorption capacityreaches 18.93 mg/g ,while the raw‐MWNTs tend to be stable after 60 min , and the adsorption capacity is 9.59 mg/g .The adsorption capacity of uranium on AO‐MWNTs can be described by Langmuir and Freundlich models ,and the theoretical maximum adsorption capacity can reach 106.38 mg/g .【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2016(050)003【总页数】8页(P410-417)【关键词】多壁碳纳米管;偕胺肟基;铀;吸附【作者】谢磊;唐文玲;谢水波;王劲松;王慧娟;王赛【作者单位】南华大学污染控制与资源化技术湖南省高校重点实验室，湖南衡阳421001;南华大学污染控制与资源化技术湖南省高校重点实验室，湖南衡阳421001; 铜仁职业技术学院，贵州铜仁 554300;南华大学污染控制与资源化技术湖南省高校重点实验室，湖南衡阳 421001;南华大学污染控制与资源化技术湖南省高校重点实验室，湖南衡阳 421001;南华大学污染控制与资源化技术湖南省高校重点实验室，湖南衡阳 421001;南华大学污染控制与资源化技术湖南省高校重点实验室，湖南衡阳 421001【正文语种】中文【中图分类】TQ424.3碳纳米管自1991年[1]被发现以来，引起人们的广泛研究，它具有由一层或多层石墨片通过卷曲而形成的无缝、中空筒柱型结构。

碳纳米管的特性及其分析应用摘要碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。

近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的应用前景也不断地展现出来。

本文着重介绍碳纳米管的特性及其在仪器分析中的应用。

关键词：碳纳米管；特性；仪器分析I一、引言碳纳米管（CNT,又名巴基管，于1991年被日本电子公司（NEC的饭岛博士发现。

是一种具有特殊结构（径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级，管子两端基本上都封口）的一维量子材料。

由于其优异的力学、电学和光学特性，碳纳米管受到了越来越多的关注。

随着时间的推移，CNT的制备与表征手段越发完善，由CNT制成的各种产品技术也趋于成熟。

二、碳纳米管的制备方法其主要有三种制备方法：分别为电弧放电，激光蒸发法和碳氢化合物催化分解。

（一）电弧放电电弧放电是指一般情况下由两个电极和它们之间的气体空间所组成电弧能产生高温。

但又不同于一般的燃烧现象，它既没有燃料也没有伴随燃烧过程的化学反应。

电弧放电实质上是一种气体放电现象，在一定条件下使两极之间的气体空间导电，是电能转化为热能和光能的的一种过程。

该方法包括以下具体步骤：对碳纳米管直接施加电压和电流，进行电火花处理，去除碳纳米管表面的附着金属或氧化物催化剂和剥离沉积的非晶碳层，与此同时，切割、定向排列碳纳米管。

本技术所采用的电火花处理可在空气中进行，也可在惰性气氛中进行。

施加电压可为直流也可为交流，电压10〜10 0伏，电流0〜10安培。

本方法的优点在于能完全去除碳管表面用其它方法难以去除的非晶碳和金属杂质，达到纯化碳纳米管的目的；另外，此方法还可切割碳纳米管，获得定向排列的碳纳米管。

（二）激光蒸发法激光蒸发法是制备碳纳米管的一种有效方法•用高能CC2激光或Nd/YAG激光蒸发掺有催化剂的碳靶制备碳纳米管，管径可由激光脉冲来控制。

激光脉冲间隔时间越短，得到的碳纳米管产率越高，而碳纳米管的结构并不受脉冲间隔时间的影响。

碳纳米管的制备及其在催化领域的应用摘要：碳纳米管，是一种具有特殊结构的一维量子材料，具有优异的催化性能，其优异的催化性能主要是由碳纳米管具有的巨大的长径比、超大的比表面积、极高的热稳定性和化学惰性以及其独特的电导性能决定的，并且由于纳米粒子作为催化剂具有表面凸凹不平、表面能高、晶内扩散通道短、表面催化活性位多等优点，使碳纳米管在催化领域有极大的发展前景。

用本文主要讨论了碳纳米管的制备、结构及其性质，并简要介绍了碳纳米管在催化领域中的一些重要应用。

关键词：碳纳米管；制备方法；催化作用引言：人们对碳元素的认识经历了很长的时间，到目前为止，已经发现了很多不同种类的碳元素组成的物质。

在18世纪时,人们就已经确定了两种碳的同素异形体：石墨和金刚石。

到了1924年人们又确定了石墨的结构。

但仅仅是由单质碳构成的物质远不止这两种,在1985年，C60的发现使人们对碳的认识提高到了一个新的阶段。

后来日本电子显微镜专家S.Iijima于1991年在高分辨电子显微镜下检测C60时发现阴极炭黑中含有一些针状物,这些针状物是由纳米级的同轴碳原子构成的管状物,相邻两管的层间距约为0.34mn,近似于C60的半径。

Iiijma将它命名为碳纳米管。

碳纳米管，是一种具有特殊结构——其外径为1-50nm，长度为几μm-几百μm，管壁可以是单层、双层、多层的一维量子材料，它的管子两端基本上都封口，重量轻，六边形结构且连接完美，具有许多优异的力学、电学和化学性能。

虽然碳纳米管到目前为止仅被发现20几年,但它已经已经显示出巨大的应用前景并且已经广泛地影响了化学、物理、材料等众多科学领域。

本文将对碳纳米管的制备方法及其在催化领域中的应用做出重点介绍。

正文：一、碳纳米管的结构和形貌碳纳米管是由类似石墨的六边形网格所组成的管状物，其中每个碳原子和相邻的三个碳原子相连，形成六边形网格结构，因此碳纳米管中的碳原子以SP2杂化为主，但碳纳米管中六边形网络结构中会产生一定的弯曲，其中可形成一定的SP3杂化键。

纳米吸附材料在新兴污染物治理中的研究进展马武生;张睿;蒋建国;程爱民【摘要】纳米吸附材料已成为最富有生命力的新型材料,并在新兴污染物治理与分析检测技术中扮演着重要的角色.研究者开展了碳纳米管、石墨烯、二氧化钛纳米管等吸附材料的研制、表征、吸附和脱附的特性及机理的研究,并将之应用于环境新兴污染物的治理中.根据目前碳纳米材料在水体中新兴污染物吸附的应用现状,指出仍存在吸附机理研究不足、纳米材料难分离和易流失、价格昂贵等问题.制备高质量的廉价纳米材料,开发专一、化学稳定的高效吸附-降解复合材料是今后研究的一个重要方向.【期刊名称】《工业用水与废水》【年(卷),期】2016(047)002【总页数】7页(P5-10,26)【关键词】新兴污染物;吸附材料;持久性有机污染物;药物和个人防护品;内分泌干扰物;碳纳米管;石墨烯【作者】马武生;张睿;蒋建国;程爱民【作者单位】扬州职业大学生物与化工工程学院,江苏扬州225009;江南大学环境与土木工程学院环境生物技术研究室,江苏无锡214122;扬州职业大学生物与化工工程学院,江苏扬州225009;扬州职业大学生物与化工工程学院,江苏扬州225009;扬州职业大学生物与化工工程学院,江苏扬州225009【正文语种】中文【中图分类】X703.1目前化学品数量已达七千多万种，并且还以每年数百万种的速度不断增加，在其生命周期中，这些化学品可以通过排水、填埋、焚烧等多种途径进入环境，尤其是水体环境。

人们也不断发现这些进入环境中的部分化学品在通常条件下有毒、有害或难以降解，会对环境产生持久的危害，如季铵化合物（QACs）［1］、药物［2］、雌激素［3］、全氟化合物（PFCs）［4］、邻苯二甲酸酯（PAEs）［5］等。

以上在环境中新发现的、或者虽然早前已经认识但新近引起关注、且对人体健康及生态环境具有风险的污染物都属于新兴污染物（Emerging contaminants），包括持久性有机污染物（POPs）、药品和个人护理品（PPCPs）、环境内分泌干扰物（EDCs）等。