等离子体诱导环糊精修饰碳纳米管/铁氧化物去除重金属离子的研究

重金属离子污染是环境污染面临的重要问题之一，发展一种具有高效去除作用的吸附材料对于重金属离子污染治理具有重要的意义。本项目利用高效、环境友好的低温等离子体技术在碳纳米管/铁氧化物表面可控接枝环糊精，制备一种具有磁分离及高吸附性能的碳纳米管/铁氧化物/环糊精磁性复合材料。通过静态吸附实验研究反应时间、pH值、离子强度等对该磁性复合材料去除重金属离子(Cu(II),Cd(II)和Cr(VI))的影响。通过对比碳纳米管/铁氧化物接枝环糊精前后对重金属离子的去除性能，揭示环糊精在重金属离子去除中的作用和机理。采用静态吸附法和微观表征(SEM,XRD,FT-IR,XPS等)相结合的方法，研究该磁性复合材料的吸附性能，阐明该磁性复合材料对重金属离子的吸附机理。预期研究结果为重金属离子污染物的去除提供一种新方法和新技术。

本项目制备出碳纳米管/铁氧化物/环糊精复合材料，作为新型吸附剂材料，利用该磁性复合材料的高比表面积、表面具有功能基团、具有磁性等特点，吸附金属离子（如Cu(II)， Pb(II)等），得出影响碳纳米管/铁氧化物/环糊精复合材料吸附金属离子的因素， 对在碳纳米管/铁氧化物/环糊精对金属离子吸附模型进行拟合，推测了吸附机理。研究了碳纳米管/铁氧化物磁性复合材料对有机污染物的富集与臭氧氧化降解及其对重金属离子再吸附的循环利用。另外，合成了碳纳米管/氧化钛复合材料, 并研究了其对亚甲基兰的吸附与降解。.项目研究严格按照项目申请书研究内容进行, 在项目组成员的共同努力下，在项目的支持下，在国际重要学术期刊ACS Applied Materials & Interfaces, Journal of Physical Chemistry C, Journal of Colloid and Interface Science，Dalton Transactions，Chemical Engineering Journal，RSC Advances等国际学术刊物上发表论文20多篇, 其中一区论文1篇，二区论文4篇。1篇论文获得中国百篇最有影响国际学术论文。培养博士生2名，其中1人获中科院院长优秀奖。培养硕士生2名，1人获得国家奖学金，且1人硕士毕业获得国家建设高水平大学公派研究生去法国攻读博士。