论文资料：磁性碳纳米管的制备及其对TBBPA的吸附性能研究.docVIP

磁性碳纳米管的制备及其对TBBPA的吸附性能研究 周林成，姬丽琴，肖振东, 李彦锋( 兰州大学化学化工学院，兰州 730000 关键词：磁性碳纳米管 四溴双酚A吸附 功能化 以乙酰丙酮铁Feacac)3和碳纳米管MWCNTs) 为原料，采用高温溶剂法制备出了磁性碳纳米管（MWCNTs），采用透射电镜（TEM）、粉末衍射（XRD）振动探针式磁强计(VSM)等手段对MWCNTs进行了表征。结果表明，四氧化三铁均匀地负载在碳纳米管表面。然后通过γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对MWCNTs表面改性，合成出氨基化磁性碳纳米管MWCNTs-NH2)，研究了MWCNTs-NH2对四溴双酚A(TBBPA)的吸附性能和重复使用性能结果表明MWCNTs-NH2对TBBPA的吸附量为11.336mg/g，重复使用6次后，吸附量仍在60%以上，呈现出优异重复使用性能。 磁性碳纳米管的制备及其对TBBPA的吸附性能研究 周林成，姬丽琴，肖振东 李彦锋( 兰州大学化学化工学院，兰州 730000 以乙酰丙酮铁Feacac)3和碳纳米管MWCNTs) 为原料，采用高温溶剂法制备出了磁性碳纳米管（MWCNTs），采用透射电镜（TEM）、粉末衍射（XRD）振动探针式磁强计(VSM)等手段对MWCNTs进行了表征。结果表明，四氧化三铁均匀地负载在碳纳米管表面。然后通过γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对MWCNTs表面改性，合成出氨基化磁性碳纳米管MWCNTs-NH2)，研究了MWCNTs-NH2对四溴双酚A(TBBPA)的吸附性能和重复使用性能结果表明MWCNTs-NH2对TBBPA的吸附量为11.336mg/g，重复使用6次后，吸附量仍在60%以上，呈现出优异重复使用性能。关键词：磁性碳纳米管 四溴双酚A吸附功能化 四溴双酚A（TBBPA）是目前全球产量最大的一种溴阻燃剂。由于其的大量使用，已经在土壤、水体、沉积物和大气等环境介质检测到了它的存在。有关研究指出，TBBPA是一种潜在的具有持久性、生物累积性和毒性的化合物，近年来TBBPA被认定是一种值得探讨与关注的环境内分泌干扰物，很可能是一种新的“多氯联苯(PCBs)问题”[1]。近年来，随着我国电子垃圾产量步入高峰期，电子废品在堆放及回收处理过程中向环境释放TBBPA的量将会逐年增加。因此，开发新型高效吸附剂进行去除环境中的TBBPA显得尤为重要。本论文设计合成了氨基化磁性碳纳米管(MMWCNTs-NH2)，用于去除水溶液中的TBBPA，取得了较为满意的结果。 图1为不同放大倍数的磁性碳纳米管(MMWCNTs)的透射电镜照片，从图中可以看出，四氧化三铁纳米粒子以单分散的方式均匀地负载在多碳纳米管（MWCNTs）表面，呈正方型，粒径为10 nm。 TEM images of magnetite–MWNT nanocomposites 由MMWCNTs的XRD（图2）可以看出，在2θ=30.5, 35.6, 43.2, 57.0, 62.6处出现Fe3O4的特征衍射峰，在2θ=26.5出现MWCNTs的特征衍射峰[2]，表明负载在MWCNTs上的磁性粒子为立方晶形的Fe3O4。图3为MMWCNTs的拉曼光谱图，两个较强的峰1353 cm-1和1593 cm-1为MWCNTs的吸收峰。在528 cm-1出现了Fe3O4的特征吸收峰[3]，进一步佐证了四氧化三铁已成功地负载在MWCNTs上，这与XRD分析相一致。 X-Ray diffraction patterns of MMWNTs Fig. 3 Raman spectra of the MMWNTs 图4为 MMWCNTs 氨基化反应前后的FT-IR谱图。 (a)图中859.94 和568.64 cm-1 为MMWCNTs 上的Fe3O4 的Fe–O–H键吸收峰，通过γ-氨丙基三乙氧基硅烷对MMWCNTs 进行改性，这两处的吸收峰(b)图中减弱甚至消失，这是由于Fe–O–Si键形成的缘故这表明γ-氨丙基三乙氧基硅烷与Fe3O4表面的羟基发生了反应4]。(b)图中1540 cm-1附近有强度中等的吸收峰，这是伯胺的δ N-H吸收峰，此外(b)图中728和690 cm-1处强度中等的吸收峰为γ N-H 的吸收峰。这进一步表明对MMWCNTs 的氨基化改性是成功的。Fig. 4 FT-IR of (a) MMWCNTs and (b)MMWCNTs-NH2 Fig.5. Magnetic hysteresis curves measured at 300k 由图5可知，纯Fe3O4的比饱和磁化强度为71.3 emu/g，MMWCNTs的比饱和磁化强度为15.6 emu/g，MMWCNTs-NH2的比饱和磁化强度为8.7 em