碳纳米管的特性及其在防腐涂层中的应用

综述了碳纳米管的结构、性能、制备方法和应用,并简要叙述了碳纳米管的发展历程。着重介绍了碳纳米管在防腐涂层中的研究和应用,其主要应用有化学复合镀、电镀和涂料。最后分析了碳纳米管在腐蚀领域的发展和应用前景。     

碳纳米管催化电极处理难降解有机物研究进展

难降解有机物严重污染环境和威胁人类身体健康,因此难降解有机物的治理技术研究是目前水污染防治研究的热点与难点。碳纳米管(CNTs)由于具有独特的一维结构、良好的化学稳定性、优异的电荷传导性能以及独特的电学性能,近些年被广泛应用做电极材料。介绍了碳纳米管的电化学特性,对碳纳米管催化电极的制备、催化反应机理及其在有机污染物处理过程中的应用进行了概述,并对其应用前景进行了展望。     

碳纳米管在环境保护中的应用研究进展

介绍了碳纳米管的结构和特性,综述了碳纳米管应用在水污染治理、大气污染控制中的实验研究,并对碳纳米管的研究方向和应用前景进行了展望。     

碳纳米管基复合吸附剂的制备及其吸附性能

为了解决碳纳米管(CNTs)在吸附水中污染物时易聚集、难分离的问题,本文采用静电自组装技术将碳纳米管固定化在具有微米级粒径的碳酸钙颗粒表面,设计制备了壳-核结构的CNTs基复合吸附剂.实验考查了不同碳纳米管分散体系对复合吸附剂制备的影响,并采用Zeta电位、拉曼光谱、扫描电镜等手段对复合吸附剂的制备过程和结构进行表征,探讨了制备的碳纳米管基复合吸附剂对菲的吸附性能.结果发现,复合吸附剂对菲的吸附能力随CNTs载量的增加而增大,CNTs标化的吸附系数则随CNTs载量的增加而下降,碳纳米管是复合吸附剂的主要吸附位点.     

废弃塑料制备碳纳米管及其吸附性能研究

该文以废弃聚丙烯为碳源、甲酸镍为催化剂前驱体、蒙脱土为载体,采用高温裂解法制备了碳纳米管。通过红外光谱(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外分光光度计(UV)对自制碳纳米管进行了结构表征和对亚甲基蓝吸附性能的测试。实验结果表明:该方法制备的碳纳米管符合其结构特征且具有优异的吸附性能,当亚甲基蓝浓度为10%,p H=9时,吸附效率可达97.2%,随着p H值降低、亚甲基蓝浓度的升高,吸附效率降低。所制备的碳纳米管在环境领域具有很高的应用价值。     

塑料废弃物热催化制备碳纳米管的研究进展

碳纳米管（CNTs）具有优异的理化特性,在多个领域拥有广阔的应用前景。然而,原料成本高等因素限制了其大规模生产与应用。废塑料年产量巨大,富含C、H元素,在催化热解过程中可产生大量CNTs生长所需的气态碳源,因而废塑料在热催化制备CNTs方面极具潜力。以塑料废弃物为原料制备CNTs,既可以降低CNTs的生产成本,又能够实现塑料废弃物的高效处置与高值化利用。梳理了近年来以废塑料为原料制备CNTs领域的相关文献,介绍了CNTs的生长机理,概述了塑料种类、催化剂及反应条件等因素对CNTs产率与品质的影响,并对废塑料热催化制备CNTs进行展望,以期为废塑料资源化利用提供理论参考。     

中间相炭微球/碳纳米管复合吸附材料的制备及性能研究

采用原位热缩聚合成了含有碳纳米管的中间相炭微球,以KOH为活化剂,调整碱炭比和活化时间,制备了中间相炭微球/碳纳米管复合吸附材料,并通过甲基橙吸附试验和孔隙比表面积测试研究了复合材料的吸附性能,分析了碳纳米管对中间相炭微球吸附性能的影响。结果表明:复合吸附材料对甲基橙具有较好的吸附能力;添加一定比例的碳纳米管能够提高活性中间相炭微球的比表面积和吸附能力,当添加碳纳米管含量为10%时,其比表面积比纯中间相炭微球提高了14.7%,对甲基橙的吸附率超过了99.9%;吸附-脱附等温曲线表明复合吸附材料的等温线属于I型吸附等温线,该复合材料主要以微孔为主,并存在少量中孔。     

碳纳米管修饰电极电催化还原去除废水中的氯霉素

为发展废水中抗生素的处理技术、保护水环境质量,采用表面活性剂辅助分散碳纳米管,制备碳纳米管修饰电极,研究了修饰电极对氯霉素的电催化还原能力和动力学特征,初步探讨了氯霉素的还原去除机制.结果表明,双十六烷基磷酸(DHP)可以有效分散碳纳米管,通过优化碳纳米管和DHP的配比、分散液修饰量,制备的碳纳米管修饰电极还原2 mg·L~(-1)氯霉素24 h时的去除率达到97.21%;电催化还原氯霉素的动力学过程符合一级反应动力学模型,去除速率常数为0.157 4 h~(-1),半衰期为4.40 h.采用液相色谱-串联质谱分析法(LC-MS/MS)鉴定了氯霉素的还原产物,分析了氯霉素还原的可能途径,电催化不仅还原了氯霉素中的硝基,还可以进一步还原羰基和脱氯,显著降低氯霉素的毒性.     

碳纳米管溶胶对水中微量污染物的吸附去除性能研究

吸附法是目前最经济有效去除水中微量污染物的方法之一。经强酸表面氧化法制备的碳纳米管溶胶具有稳定的高效吸附性能。采用静态吸附法,对水中微量有机物和重金属进行同步吸附去除实验研究。结果表明,碳纳米管溶胶对水中的微量有机物和重金属具有很好的去除效能。这对微污染水的深度处理具有良好的应用前景。     

多壁碳纳米管对水中五氯苯酚的吸附性能研究

碳纳米管作为新型碳材料,具有独特的一维管状的微结构特性,使它具有优异的吸附性能,近几年受到研究者的高度重视。文章采用催化裂解法制备多壁碳纳米管,先经空气纯化,再以浓硝酸-浓硫酸氧化,将其用于处理水中难降解多氯代有机物-五氯苯酚。经透射电镜和比表面积分析表明,碳纳米管纯度高,孔隙均匀,内径为30nm左右,比表面积为150m2/g。考察碳纳米管对五氯苯酚的吸附性能和主要影响因素结果表明:碳纳米管对五氯苯酚吸附平衡时间为1h,是活性炭的1/10,吸附速率常数为0.0994min-1;吸附等温线符合Freundlich型;随着温度的升高,碳纳米管对五氯苯酚的吸附量减小;pH在4～10时随pH增加碳纳米管对五氯苯酚的吸附降低,pH大于10之后又上升,存在最低吸附量的pH值。     

生物炭活化技术及生物炭催化剂的研究进展

回顾了常用的生物炭活化方法,包括酸活化、碱活化、气体活化、等离子体活化以及金属浸渍活化等,并且针对不同的活化方法对生物炭的孔径分布、比表面积、活性基团和活性位点的密度等理化特征及其对生物炭催化活性的影响进行了比较.最后,进一步探讨了采用不同的活化方法获得的生物炭的应用场景,以期为定制型功能生物炭及生物炭的新应用提供参考.     

一维碳纳米管与金属氧化物材料研究

一维纳米结构是最吸引人的功能材料而被广泛关注.一维形态可以很容易地提高纳米结构的独特性能,使它们适合各种各样的应用程序,包括气体传感器、电致变色的设备、发光二极管、场发射器、超级电容器和纳米发电机.因此,目前已合成多种一维纳米结构形式的纳米棒、纳米线、纳米管、纳米带等.本文主要介绍了一维碳纳米管与金属氧化物的性质与研究现状,探讨两种材料的优缺点以期进行互补修饰合成新型复合材料.     

Review of the progress in preparing nano TiO2: An important environmental engineering material

TiO2 nanomaterial is promising with its high potential and outstanding performance in photocatalytic environmental applications, such as CO2 conversion, water treatment, and air quality control. For many of these applications, the particle size, crystal structure and phase,porosity, and surface area influence the activity of TiO2 dramatically. TiO2 nanomaterials with special structures and morphologies, such as nanospheres, nanowires, nanotubes, nanorods,and nanoflowers are thus synthesized due to their desired characteristics. With an emphasis on the different morphologies of TiO2 and the influence factors in the synthesis, this review summarizes fourteen TiO2 preparation methods, such as the sol–gel method, solvothermal method, and reverse micelle method. The TiO2 formation mechanisms, the advantages and disadvantages of the preparation methods, and the photocatalytic environmental application examples are proposed as well.     

Graphitic carbon nitride-based photocatalysts in the applications of environmental catalysis

Semiconductor photocatalytic technology has shown great prospects in converting solar energy into chemical energy to mitigate energy crisis and solve environmental pollution problems. The key issue is the development of high-efficiency photocatalysts. Various strategies in the state-of-the-art advancements, such as heterostructure construction, heteroatom doping, metal/single atom loading, and defect engineering, have been presented for the graphitic carbon nitride (g-C₃N₄)-based nanocomposite catalysts to design their surface chemical environments and internal electronic structures to make them more suitable for different photocatalytic applications. In this review, nanoarchitecture design, synthesis methods, photochemical properties, potential photocatalytic applications, and related reaction mechanisms of the modified high-efficiency carbon nitride-based photocatalysts were briefly summarized. The superior photocatalytic performance was identified to be associated with the enhanced visible-light response, fast photoinduced electron-hole separation, efficient charge migration, and increased unsaturated active sites. Moreover, the further advance of the visible-light harvesting and solar-to-energy conversions are proposed.     

Adsorption of atrazine by natural organic matter and surfactant dispersed carbon nanotubes

The aggregation and dispersion behaviors of carbon nanotubes (CNTs) can regulate the environmental spread and fate of CNTs, as well as the organic pollutants adsorbed onto them. In this study, multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) and single-walled carbon nanotubes (SWNTs) were surface modified with humic acids from di erent sources and with surfactants of di erent ionic types. The dispersion stability of surface modified CNTs was observed by UV-Vis spectrophotometry. The e ect of humic acid and surfactant dispersion on the adsorption of atrazine by CNTs was investigated by batch equilibrium experiments. Both humic acid and surfactant could e ectively disperse MWNTs, but not SWNTs, into stable suspensions under the studied conditions. Surface modified CNTs had a greatly reduced capacity for adsorption of atrazine. The inhibitory e ect of peat humic acid was relatively stronger than that of soil humic acid, but the two surfactants had a similar inhibitory e ect on atrazine adsorption by the two CNT types. Increases in surfactant concentration resulted in rapid decreases in the adsorption of atrazine by CNTs when the surfactant concentration was less than 0.5 critical micelle concentration.     

碳纳米管修饰玻碳电极测定邻苯二酚的研究

文章借助循环伏安法(CV)研究了邻二苯酚(CAT)在碳纳米管修饰玻碳电极(CNTs/GCE)表面的电催化氧化行为.试验结果表明:CNTs/GCE对邻二苯酚的氧化过程表现出良好的催化活性,其响应峰电流与裸GCE相比增加了10倍以上;在最佳响应条件下,在0.25～2.0 mmol/L的浓度范围内,邻苯二酚的催化氧化峰电流与...     

大气温室气体浓度在线监测方法研究进展

对大气中温室气体浓度的长期连续监测,是研究全球和区域碳循环过程及其气候和环境效应的重要环节,也是科学制定温室气体减排政策、评估各地减排措施成效的基础工作。对目前国内外大气温室气体浓度在线监测方法的原理和应用进行了归纳,展望了温室气体浓度在线监测方法的发展趋势,为进一步开展温室气体浓度监测工作和方法标准化提供了参考与借鉴。