CNTs改性及水体中Cr(VI)离子的吸附性能研究

为了脱除水体Cr(VI),600℃下于Fe2Ni/γ-Al2O3上苯催化化学气相分解(catalytic chemical vapor decomposition)制备碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs),粗CNTs经混酸(H2SO4/HNO3,3∶1,volume ratio,体积比),超声氧化纯化,纯化的同时赋予其表面功能基团,进一步地,表面包覆功能分子聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)。系统探讨了改性CNTs对高浓度水体Cr(VI)离子的吸附脱除,结果表明,CNTs的氧化纯化使其表面植入-COOH、-OH等功能基团,进一步地,富含羟基功能基团的PVA分子在CNTs表面包覆,赋予CNTs表面活性的同时,显著提高CNTs的亲水性能。观察到了随氧化纯化和PVA修饰的CNTs上高浓度Cr(VI)离子吸附的逐步和明显提升,吸附热力学和动力学研究表明,CNTs表面Cr(VI)的吸附符合Freundlich热力学和准二级动力学特征。随氧化纯化和PVA修饰,CNTs对水体Cr(VI)吸附性能的提高可能与CNTs亲水性能的提升以及表面功能化基团对Cr(VI)的化学吸附的促进相关联。