碳纳米管吸附水溶液中双酚A的热力学

以甲醇和去离子水组成的体系（体积比90∶10）为流动相,建立了以香烟过滤嘴作吸附剂,固相萃取（SPE）与高效液相色谱（HPLC）联用测定水中双酚A(Bisphenol A,BPA)的新方法。研究了水溶液中碳纳米管(CNTs)吸附双酚A的热力学特性,测定了不同温度下的吸附等温线,并探讨了其可能的吸附机理。结果表明,CNTs对BPA 的吸附主要以快速吸附为主,常温下,碳纳米管对于70 mg·L-1的双酚A水溶液的吸附量可达到 24.65 mg g-1,吸附量随初始浓度的增加而增加,随温度的降低而增大,采用Freundlich和Langmuir方程拟合,相关系数均大于0.99,热力学函数ΔG、ΔH及ΔS分别为-39.48 ~ -43.51 KJ·mol-1、-18.06 KJ·mol-1、71.73 J·mol-1·K-1,吸附为放热、熵增的自发过程,降低温度有利于吸附,并且具有物理吸附特征。     

羧基化多壁碳纳米管固相萃取-液相色谱-串联质谱法测定环境水体中四溴双酚A和双酚A

建立了羧基化碳纳米管固相萃取-液相色谱-串联质谱联用检测环境水体中四溴双酚A和双酚A的方法。比较了多壁碳纳米管、C60和羧基化多壁碳纳米管作为固相吸附剂对水体中四溴双酚A和双酚A的吸附效率。固相萃取浓缩后的样品经Thermo Scientific Hypersil C18色谱柱（150 mm×4.6 mm,3 μm）分离,采用串联质谱负离子模式进行检测。结果表明,四溴双酚A和双酚A在0.02~1.0 mg/L范围内具有良好的线性关系（r²≥0.99）,空白样品中的检出限（S/N=3）分别为0.04 μg/L和0.2 μg/L。将所建立的方法应用于实际环境水体中四溴双酚A和双酚A的检测,添加回收率在82%~99%之间,精密度小于5.0%,该方法可用于复杂环境样品中痕量四溴双酚A和双酚A的检测。     

磁性镍基氮掺杂多壁碳纳米管对双酚A的吸附性能及机理研究

通过简单的高温煅烧法制备了具有较大比表面积的磁性镍基氮掺杂多壁碳纳米管材料(Ni-NMC-NTs),将该材料用于双酚A(BPA)的吸附研究,对材料吸附前后的形貌和结构变化进行表征,探究其吸附机理.结果表明:具有中空管状结构的磁性Ni-NMCNTs对BPA具有良好的吸附能力和重复利用性,材料中n比啶氮的存在提供了吸附缺陷...     

双酚A葡萄糖醛酸苷的高效制备

采用鼠肝微粒体(RLM)生物转化法,利用正交实验在体外实现了双酚A(BPA)向双酚A葡萄糖醛酸苷(BPA-G)的高效转化,同时借助新型色谱分离材料C18WAX及固相萃取技术实现了BPA-G的高效富集与纯化,并对产物进行了结构表征.     

水溶液中六价铬在碳纳米管上的吸附

针对用碳纳米管对水溶液中六价铬的吸附净化进行了研究, 考察了溶液浓度、溶液pH值、共存的三价铬离子等因素对吸附行为的影响. 实验结果表明, 碳纳米管在室温下对于六价铬的吸附量随着平衡浓度的增大而升高, 在铬浓度为493.557 mg•L−1时碳纳米管吸附量达到最大值为532.215 mg•g−1; 六价铬的浓度在300~700 mg•L−1的范围内, 碳纳米管对铬的吸附量变化不大；大于700 mg•L−1时, 随着铬的平衡浓度的升高碳纳米管对铬的吸附量降低, 铬浓度为961.074 mg•L−1时, 碳纳米管吸附量降至194.631 mg•g−1. 在pH值为2~7的范围内, 碳纳米管对六价铬的吸附量随着溶液pH值的减小而增大; 而在碱性条件下, pH值对碳纳米管吸附六价铬的影响不大. 溶液中存在三价铬时, 碳纳米管对六价铬的吸附量明显降低, 表明三价铬与六价铬有竞争吸附. 此外, 活性炭的对比吸附实验表明, 在低浓度时, 譬如在六价铬浓度为190 mg•L−1吸附时, 碳纳米管对铬的吸附量约为活性炭的6倍；而在高浓度下, 譬如六价铬浓度为493 mg•L−1时, 碳纳米管对铬的吸附量约为活性炭的2倍.     

双酚A在氮掺杂多壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为及测定

构建了不同百分含量的氮掺杂的多壁碳纳米管化学修饰石墨电极,利用线性扫描伏安法及循环伏安法研究了双酚A(BPA)在修饰电极上的电化学行为。提出了一种灵敏、简便的直接检测双酚A的电化学分析方法。在pH6.98的PBS缓冲溶液中,在电位0.20 V富集后,该修饰电极在0.680 V出现一个灵敏的、峰形好的氧化峰。表明氮掺杂多壁碳纳米管薄膜对双酚A的氧化表现出一定的催化作用,能显著提高双酚A的氧化峰电流。在优化条件下,采用线性扫描伏安法对双酚A进行测定。双酚A的氧化峰电流与其浓度在2.5×10-7～1.0×10-4 mol/L之间有很好的线性关系(R为0.996),检出限为5.0×10-8mol/L。电极已初步用于实际样品中BPA的测定。     

超高交联树脂对水中双酚A的吸附行为研究

双酚A (BPA)作为一种内分泌干扰物可严重损害人类身体健康。本研究通过对苯乙烯系大孔树脂进行傅-克烷基化反应或三甲胺修饰,制得超高交联树脂HCR与胺基修饰超高交联树脂HCR-N。氮气吸附-脱附测试表明,HCR的比表面积为1262.51m²/g,远高于HCR-N。等温吸附结果显示,303K时HCR对BPA的最大吸附量为665.61mg/g,是HCR-N的3倍。与Lewis酸碱作用相比,BPA与树脂表面的π-π作用对吸附起到主导作用。此外,还考察了温度、pH值、吸附时间以及干扰离子对BPA吸附性能的影响。再生实验证实,乙醇对HCR具有更好的脱附效果,经过5次吸附-解吸,对BPA的吸附率仍高于80%,脱附率均超过90%,可实现对废水中BPA的资源化利用。     

羧基化单壁碳纳米管涂层同时测定纯净水中的烷基酚和双酚A

用溶胶-凝胶方法制备了羧基化碳纳米管溶胶凝胶固相微萃取涂层,采用顶空固相微萃取-气相色谱法测定纯净水中的烷基酚和双酚A.优化了萃取涂层的萃取时间、萃取温度、盐浓度以及解析时间等实验参数.结果表明,在萃取温度为90℃和盐浓度为0.36 g/mL的条件下萃取30 min,250℃下解析3 min,涂层的萃取效果最好.与商用...     

塑料瓶中双酚A的电化学测定方法研究

制备了多壁碳纳米管修饰碳糊电极（MWCNTs／CPE）,用循环伏安法（CV）和差分脉冲伏安法（DPV）研究了环境激素双酚A在多壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为。结果表明,多壁碳纳米管修饰碳糊电极对双酚A有明显的电催化作用,在pH7．0的磷酸盐缓冲溶液（PBS）中,双酚A在0．504V处有1个明显的氧化峰。实验考察了底液的pH值、扫描速度、富集时间等因素的影响。在优化的条件下,双酚A的示差脉冲峰电流与其浓度在5．0×10^7-2．0×10^-5范围内呈良好的线性关系（r=0．99545）,检出限为1．0×10^-7mol／L（S／N=3）。该法用于实际样品中双酚A含量的测定,回收率为104．4％,测定结果的相对标准偏差为3．9％（n=6）。     

磁性多壁碳纳米管吸附水中双氯芬酸的热力学与动力学

研究了磁化多壁碳纳米管(MWCNTs)对于水中非甾体抗炎药双氯芬酸的吸附过程.结果表明,双氯芬酸的吸附量随磁性MWCNTs投加量的增加而增大,而且吸附剂量增加到一定阶段后,双氯芬酸的吸附量达到平衡.在磁性MWCNTs的量为0.7g·L-1时,水溶液中双氯芬酸被磁性MWCNTs吸附的量达到最大,为33.37mg·g-1,对应的双氯芬酸去除率为98.1%.双氯芬酸的去除率随溶液pH的增加先增大后下降,随温度的升高而下降.用准一级、准二级模型进行了动力学分析.回归结果表明,准二级模型更准确地反映了吸附动力学.通过实验确定了Langmuir和Freundlich等温线的线性相关系数与标准偏差,结果揭示出Langmuir等温线与实验数据有很好的拟合度.对热力学参数的计算表明,ΔG00,意味着磁性MWCNTs对双氯芬酸的吸附是自发的;ΔH00,指明吸附是一个放热的物理吸附过程,温度低对吸附有利;ΔS00,代表该吸附是熵增过程.     

碳纳米管对苯胺的吸附行为

碳纳米管有较大的比表面,有利于用作吸附剂。当前研究主要集中在对气体,尤其是对H2气的吸附。近年来,也有人将碳纳米管应用于环境保护领域,Long等使用碳纳米管除去二恶英,Li等用碳纳米管吸附溶液中的Cd^2 都取得了满意的效果。苯胺类化合物是国家严格控制的一类污染物,使用碳纳米管对苯胺的吸附研究尚未见报道。     

多壁碳纳米管对稀土元素的吸附性能

研究了改性多壁碳纳米管(MWCNTs)对稀土元素的吸附。 采用硝酸、次氯酸钠、过氧化氢、高锰酸钾4种方法对MWCNTs进行改性,考察了改性MWCNTs对稀土元素的吸附能力。 采用紫外-可见分光光度法测定稀土元素的浓度,比较了未处理和不同方法处理的MWCNTs对稀土元素的吸附能力。实验结果表明,NaClO改性的MWCNTs对稀土元素的吸附能力最强。以稀土元素钐(Sm)、钆(Gd)、镱(Yb)为代表,研究了NaClO改性MWCNTs对稀土元素的吸附性能。 考察了溶液pH值、离子强度、吸附剂用量、温度等因素对吸附性能的影响。当溶液pH值在2~7范围内,NaClO改性的MWCNTs对Sm、Gd、Yb的吸附随pH值增大而增强。 当离子强度和MWCNTs的用量增大时,对稀土元素的吸附能力降低。3种元素在NaClO改性的MWCNTs上的吸附均为放热过程,其反应焓变ΔH分别为：-6.44、-5.63和8.31 kJ/mol。吸附等温线符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程。     

磷在氧化锆-碳纳米管复合材料上的吸附研究

采用水热合成法成功制备了氧化锆-碳纳米管复合材料,并研究了对磷的吸附行为。表征结果表明,碳纳米管经氧化锆修饰后仍具备介孔结构;氧化锆粒子可均匀分散在碳纳米管表面。吸附实验结果表明,氧化锆粒子的粒径越小,氧化锆对磷的标化平衡吸附量越高,吸附速率越快。磷在氧化锆-碳纳米管复合材料上的吸附等温线符合Freundlich等温吸附模式,属于优先吸附,吸附动力学可用拟二级动力学模型描述。降低离子强度和溶液pH可促进磷的吸附,共存离子对磷吸附具有抑制作用,影响顺序依次为F->NO3-≈SO42-,其中F-影响最大,NO3-和SO42-次之。     

多壁碳纳米管对微量苯二氮卓类药物的吸附性能研究

研究了静态吸附条件下多壁碳纳米管(MWCNTs)对地西泮、艾司唑仑、阿普唑仑和三唑仑 4种苯二氮卓类药物的吸附性能,10 min内能达到吸附平衡.MWCNTs对药物的吸附容量随药物浓度的增加而增加,最小初始浓度时MWCNTs对4种药物的静态吸附容量分别为7.95、7.88、7.99和7.73 mg/g,吸附容量较大.295、303和313 K温度下的吸附实验表明,吸附容量随温度的升高而减小,降低温度有利于药物的吸附.对不同温度下的吸附等温线采用Freundlich和Langmuir方程进行拟合,结果显示Langmuir方程具有更好的拟合效果.在动态吸附条件下穿透体积的测定显示MWCNTs对药物也具有大的吸附容量且萃取回收率高达90%以上.     

中分子毒素在碳纳米管上的吸附

研究了两种不同形态的碳纳米管(随机生长多壁碳纳米管(MWCNTs)及定向生长多壁碳纳米管(ACNTs))对典型中分子毒素的吸附性能. 并与两种现有商用血液灌流吸附材料(活性炭(AC)及大孔吸附树脂(MR))进行了对比. 结果显示, 碳纳米管(CNTs)具有优异的中分子吸附能力, 其中MWCNTs对典型中分子毒素的吸附量可达47.18 mg·g-1, 为活性炭的10.8倍, 为大孔吸附树脂的5.5倍. 此外, 碳纳米管的吸附非常迅速, 中分子毒素在MWCNTs及ACNTs达到吸附平衡的时间仅为10 min和15 min, 而活性炭及大孔吸附树脂则分别需要60 min及120 min. 碳纳米管优异的吸附性能得益于其独特的微观结构所形成的发达的中孔. 因此, 碳纳米管可望成为高效的吸附材料, 应用于血液灌流中.     

基于多金属氧酸盐和多壁碳纳米管的双酚A电化学传感器的构建与性质

选择含N配体（L=1,3-双（1-咪唑）丙烷）与磷钼酸（H₃PMo₁₂O₄₀）水热合成了一个新的无机-有机杂化化合物（H₂L）₂（HL）₂L （PMo₁₂O₄₀）₂·2H₂O （PMo₁₂）。通过红外、热重、X射线光电子能谱、X射线粉末衍射和单晶衍射等对该化合物进行了表征。X射线单晶衍射表明该化合物为3D结构。将该化合物和多壁碳纳米管修饰在玻碳电极上构造了一种双酚A电化学传感器并对其传感性能进行研究。研究表明,在1~20 μmol·L^-1范围内,检出限为0.5 μmol·L^-1（S/N=3）,并且该传感器具有良好的抗干扰和稳定性。     

低聚乙烯链在碳纳米管侧壁上的图案化吸附

碳纳米管（CNTs）自1991年被发现以来,已经在各个领域,尤其是在材料领域被深入研究．CNT作为添加剂与高分子形成的复合材料已被大量的制备并报道．实验室制备的CNTs中,含有5-7缺陷对的CNTs占很大一部分．Chico等引入5-7缺陷对将不同的CNTs连接起来形成类二极管的异质结．目前,对含有异质结的CNTs的研究大都停留在CNTs本身的结构与电学性质的研究上．而在材料领域对其与高分子形成复合材料的研究非常少．用理论的方法从原子角度来研究含有异质结的CNTs／高分子复合材料具有实际意义．     

电化学间接测量法研究谷胱甘肽在多壁碳纳米管和活性炭上的吸附

选取谷胱甘肽(GSH)作为小分子代表物,利用Cr(VI)与GSH的相互作用,即K2Cr2O7/H2SO4溶液加入GSH前后Cr(VI)还原峰电流值的差异,通过差分脉冲伏安法(DPV)的测定,可以间接测出GSH的含量.尝试将这种电化学间接测量法应用于研究多壁碳纳米管(MWCNTs)与商业活性炭(AC)对GSH的吸附行为.利用该方法可以确立GSH在二者的吸附量(Q)与吸附平衡浓度(Ce)的关系,绘制吸附等温曲线.根据Langmuir方程和Freundlich方程的拟合分析,证明了与商业活性炭相比,GSH在MWCNTs上的吸附更倾向Freundlich模型,即多分子层吸附.利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)进行形貌表征,发现MWCNTs具有发达的堆积孔结构,有利于GSH小分子内扩散和吸附,与实验结果一致.