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碳纳米管具有独特的结构、很大的比表面积,而且具有很高的热稳定性和化学惰性,因此它被认为是一种良好的载体。本文研究了在碳纳米管上负载氧化铁的沉积方法及其影响因素,同时对其吸附pb2+离子的性能进行了研究。 本文主要在以下几个方面进行了研究: 1.对碳纳米管进行不同改性处理对其负载氧化铁的影响: 在本文中,采用液相化学沉积法制备了碳纳米管负载的氧化铁。首先用浓HCl、浓HNO3和浓HNO3/H2SO4(混酸)三种酸对碳纳米管进行改性处理,对样品进行了TEM形貌观察和FTIR光谱分析,FTIR分析表明浓HCl处理后不能在碳纳米管表面引入官能团。而浓HNO3能在碳纳米管表面引入-OH和-C=O。浓HNO3/H2SO4能在碳纳米管表面引入大量的-OH、-C=O、COOH。制备了以上三种碳纳米管负载的Fe2O3,TEM分析表明,负载效果:混酸>浓HNO3>浓HCl。对经混酸处理后的碳纳米管所负载的Fe2O3进行了XRD分析,证明所负载的Fe2O3是α-Fe2O3。机理分析表明碳纳米管上的含氧基团能增强其在水溶液中的分散性,同时能增强其对Fe3+吸附和离子交换能力,使吸附在碳纳米管表面的Fe3+成为结晶成核中心,调节溶液pH值后,使Fe2O3沉积在碳纳米管表面。 2.聚乙烯醇对碳纳米管负载氧化铁影响的研究 在本文中,用TEM观察添加聚乙烯醇作为表面活性剂可以实现碳纳米管对Fe2O3的有效负载。未添加聚乙烯醇两者出现物相分离。对聚乙烯醇在负载过程中的作用进行了分析:聚乙烯醇均匀吸附在碳纳米管表面,增强碳纳米管在水溶液中的分散,其疏水基团与碳纳米管以范德华力结合,其亲水基团与Fe2O3·nH2O结合,对碳纳米管有效负载Fe2O3起到了桥梁作用。在样品煅烧过程中,聚乙烯醇熔融后均匀的包裹在碳纳米管表面,进一步阻止了两者在煅烧过程中的物相分离。用XRD、TG-DTG、TEM、M(?)ssbauer谱对样品进行了分析。 3.碳纳米管/氧化铁复合材料吸附水溶液中铅离子的研究 在本文中,采用尿素均匀沉淀法制备了FeOOH/碳纳米管复合材料。用TEM、XRD对材料的形貌、构相进行了分析。对复合材料进行了吸附水溶液中pb2+的研究,并分析了离子强度、pH值及溶液初始浓度对复合材料吸附性能的影响,并对其吸附等温方程进行拟合,结果表明:FeOOH/碳纳米管复合材料对pb2+的