纳米材料的吸附

谢
谢
3、富勒烯吸附剂 富勒烯是一种闭合笼型的碳原子团簇，C60富勒烯 作为吸附剂最令人感兴趣的是它的选择性。镉被选择性 地从共存的Cu、Pb、Zn和Fe等离子中分离出来并用原 子吸收光谱检测。C60富勒烯还被用于镉、铅和镍的富 集。
• 4.碳纳米管的吸附作用 碳纳米管呈一维管状结构，由一层或多层石墨片沿 轴向卷曲成圆柱状，两端由半球形的端帽封闭，石墨层 片内的碳原子以C-C键相连，由一层石墨片层卷曲而成 的称为单壁碳纳米管，由多层石墨片层卷曲而成的则称 为多壁碳纳米管，多壁碳纳米管层间以范德华力结合。
纳米吸附材料
姓名： 学号：
Hale Waihona Puke Baidu
目录
• 1、纳米材料的介绍 • 2、纳米吸附剂的介绍 • 3、纳米吸附剂在环境保护方面的应用
1、纳米材料的价绍
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺 度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料， 这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。
纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、 纳米块体等四类。其中纳米粉末开发时间最长、技术最 为成熟，是生产其他三类产品的基础。
纳米材料的表面效应
表面效应是指纳米粒子表面原子与总原子数之比随着 粒径的变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。下表 给出了纳米粒子尺寸与表面原子数的关系。
粒径（nm） 20 10 5 2 1 包含的原子（个） 表面原子所占例 2.5X10^5 3.0X10^4 4.0X10^3 2.5X10^2 30 10 20 40 80 99
• 纳米四氧化三铁吸附水中的汞离子
纳米材料具有较大的化学活性和表面能，很容易与 外来的原子结合，形成稳定的结构。作为吸附剂有以下 有点：超强的吸附能力；宽的pH值适用范围；高的选 择性。但有些纳米材料的稳定性较差，如无机纳米颗粒， 在空气中吸附气体并与气体发生反应；一些纳米粒子为 降低其表面能而有较大的团聚倾向；正因纳米材料的超 强吸附性，给脱附、再生带来困难。
3、纳米吸附剂在环境方面的应用
• CNT的吸附作用主要通过离子交换产生，性能主要取决 于其表面的官能团或者是络合物。
• 纳米铁陶瓷颗粒对重金属的吸附 纳米铁陶瓷颗粒滤料是一种结合物理和化学吸附方 法，针对水中重金属离子的新型过滤材料。此材料以多 孔型陶粒为基础，特有的制作工艺形成复杂的涵盖了活 性炭的吸附功能，并能在水中形成吸附膜。 此技术不仅能够有效的除去多种有害金属，还能保 留水中有益矿物质，且生产成本低。
从表可以看出，随粒径减小，表面原子数迅速增加。 另外，随着粒径的减小，纳米粒子的表面积、表面能的 都迅速增加。这主要是粒径越小，处于表面的原子数越 多。表面原子的晶体场环境和结合能与内部原子不同。 表面原子周围缺少相邻的原子，有许多悬空键，具有不 饱和性质，易于其他原子想结合而稳定下来，因而表现 出很大的化学和催化活性。
2、纳米吸附剂的介绍
对于纳米粒子的吸附作用，目前普遍认为：纳米粒 子表面的表面羟基作用。纳米粒子的吸附作用主要是由 于纳米粒子的表面羟基作用。纳米粒子表面存在的羟基 能够和某些阳离子键合，从而达到表观上对金属离子或 有机物产生吸附作用；另外，纳米粒子具有大的比表面 积，也是纳米粒子吸附作用的重要原因。
1、纳米金属的吸附作用 纳米金属的表面原子特别是处于边和角上的原子有 较高的化学活性，这些原子正是催化剂的活性中心，也 是吸附剂的活性位点。 2、纳米氧化物 纳米氧化物具有非常高的晶格能和熔点。许多纳米 氧化物表面展现出既具有Lewis碱又具有Lewis酸特性， 特别是在角和边上。残留的表面羟基和阴/阳阳离子空 穴也能增加纳米氧化物的表面活性。