【摘 要】
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碳纳米管具有独特的结构,在众多领域中具有良好的应用前景。许多研究发现,氧化碳纳米管对重金属离子具有强烈的吸附作用,有望应用于放射性废液的处理。氧化碳纳米管对重金属
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碳纳米管具有独特的结构,在众多领域中具有良好的应用前景。许多研究发现,氧化碳纳米管对重金属离子具有强烈的吸附作用,有望应用于放射性废液的处理。氧化碳纳米管对重金属离子的吸附作用是否与其独特的管状结构有关是一个很有意义的问题,因为有研究表明,相同条件下氧化碳纳米管比氧化活性炭的吸附容量高。采用硝酸氧化的方法制备了氧化活性炭(AC-x),用红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)对AC-x进行了表征。结果表明：氧化增加了-OH和-COOH等表面含氧基团；但氧化后活性炭的比表面积、孔体积和孔径均有所减小。采用批式法研究了Cu(Ⅱ)、Eu(Ⅲ)、Th(Ⅳ)和U(Ⅵ)在氧化活性炭和氧化碳纳米管上的吸附,考察了溶液pH、离子强度和浓度的影响。结果表明：氧化程度对Eu(Ⅲ)、Th(Ⅳ)和U(Ⅵ)在AC-x上的吸附有显著影响；AC-x对Eu(Ⅲ)的吸附随pH的增加而增加,随离子强度的增大而减小,吸附比较符合Freundlich模型。氧化活性炭对Cu(Ⅱ)、Th(Ⅳ)和U(Ⅵ)的吸附容量均高于氧化碳纳米管,pH对Cu(Ⅱ)、Th(Ⅳ)和U(Ⅵ)的吸附均有显著影响,三种金属离子在AC-66%上的吸附随离子强度的增大而减小,而在MWCNT-66%上的吸附受离子强度的影响微弱；Cu(Ⅱ)、Th(Ⅳ)和U(Ⅵ)的吸附均符合Langmuir模型。pH较小时,水杨酸(SA)促进Cu(Ⅱ)的吸附,但随着pH增大,SA逐渐抑制Cu(Ⅱ)的吸附。上述研究结果表明,活性炭对Cu(Ⅱ),Th(Ⅳ)和U(Ⅵ)的吸附容量均高于氧化碳纳米管。
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