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芬顿试剂法制备磁性碳纳米管及其对亚甲基蓝的吸附性能
  • ISSN号:0254-6108
  • 期刊名称:环境化学
  • 时间:2012
  • 页码:669-676
  • 分类:X703[环境科学与工程—环境工程]
  • 作者机构:[1]同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海200092, [2]上海交通大学环境科学与工程学院,上海200240
  • 相关基金:国家自然科学基金(21177095); 高等学校博士学科点专项科研基金(20100072110033); 同济大学青年优秀人才培养行动计划(2010KJ026)资助
  • 相关项目:新型磁性碳纳米管杂化材料对偶氮染料的吸附机理研究
中文摘要:

采用芬顿试剂法在碳纳米管纯化样品表面负载纳米磁性氧化铁颗粒,制备磁性碳纳米管杂化材料(MWCNTs/Fe2O3),该杂化材料具有较高的纳米氧化铁负载率(〉50%)和优异的磁性能,制备过程中无需额外添加阳离子,不会对环境造成不利影响.将磁性碳纳米管杂化材料应用于染料废水处理中,结果发现MWCNTs/Fe2O3对亚甲基蓝染料吸附性能较好,吸附后用磁铁易于达到固液分离的效果.吸附性能研究表明,磁性碳纳米管对水溶液中亚甲基蓝的吸附在40 min内吸附容量迅速上升,其值达到最大平衡吸附容量的88%以上,60 min基本达到平衡,吸附过程符合准二级动力学模型(R2〉0.999).磁性碳纳米管吸附亚甲基蓝的平衡吸附量qe与亚甲基蓝溶液的平衡浓度Ce的关系满足Langmuir(R2〉0.999)、Freundlich(R2〉0.97)以及Dubinin-Radushkevich(D-R)(R2〉0.96)等温吸附模型.通过Langmuir模型计算可知磁性碳纳米管对亚甲基蓝的最大吸附容量为69.98 mg.g-1,吸附过程为有利吸附,由D-R模型计算结果可以推断MWCNTs/Fe2O3对水溶液中亚甲基蓝的吸附机制以化学吸附为主.

英文摘要:

In this paper,novel magnetic carbon nanotubes/iron oxide hybrids(MWCNTs/Fe2O3) were synthesized by Fenton reaction without the need of additional cations.The novel magnetic MWCNTs/Fe2O3 hybrid was used to remove methylene blue(MB) from aqueous solutions.Experimental results indicated that the MWCNTs/Fe2O3 hybrid has good adsorption capacity(qe) for MB,and the adsorbent was easily separated from aqueous solution after adsorption due to its magnetic properties.The adsorption of MB reached equilibrium within 40 minutes.The regression results showed that the adsorption kinetics were more accurately represented by pseudo second-order model(R20.999).The equilibrium adsorption data were analyzed using three widely applied isotherms: Langmuir,Freundlich and Dubinin-Radushkevich(D-R).The results suggested that all isotherm models can fit the experimental data reasonably well.Based on the Langmuir model,the maximum adsorption capacity of MWCNTs/Fe2O3 was 69.98 mg·g-1,and the adsorption process was favored.The adsorption of MB on the novel magnetic MWCNTs/Fe2O3 hybrids was mainly attributed to the chemical adsorption based on the D-R model.

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期刊信息
  • 《环境化学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院生态环境研究中心
  • 主编:郭良宏
  • 地址:北京2871信箱
  • 邮编:100085
  • 邮箱:hjhx@rcees.ac.cn
  • 电话:010-62923569
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-6108
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1844/X
  • 邮发代号:82-394
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:27127