摘要
对乙酰氨基酚制药废水中残留的对乙酰氨基酚会对环境造成严重污染，威胁人类健康，因此对乙酰氨基酚制药废水需要经过处理且达到一定标准后才可排放。常用的对乙酰氨基酚制药废水处理方法有吸附法与气浮法。氧化石墨烯等碳基纳米吸附材料具有优秀的吸附特性被广泛应用于吸附法处理对乙酰氨基酚制药废水中；然而，氧化石墨烯等碳基纳米吸附材料制造成本高且可回收性低。气浮法中利用气泡作为吸附物，降低了处理成本，但是气浮法处理对乙酰氨基酚制药废水的气浮效率有待提高。因此提高氧化石墨烯的可回收性以及气浮效率是高效处理对乙酰氨基酚制药废水的关键。电场对物质的吸附行为有显著的影响，基于此，本文使用分子动力学模拟方法，从微观角度研究并分析了电场对吸附与气浮两种环境体系中对乙酰氨基酚吸附行为的影响。本文主要研究内容如下： （1）为了提高氧化石墨烯的可回收性，运用分子动力学模拟方法研究了静电场作用下氧化石墨烯与对乙酰氨基酚的径向分布函数，相互作用能，氢键以及水分子的密度分布等性质参数及微观结构，以此来研究碱性环境下静电场对对乙酰氨基酚在氧化石墨烯表面吸附的影响并分析微观机理。研究结果表明：静电场可以促进氧化石墨烯表面对乙酰氨基酚的解吸附；随着场强增加，对乙酰氨基酚的解吸附现象更明显。 （2）为了促进表面活性剂（十二烷基三甲基氯化铵）存在条件下气浮法处理对乙酰氨基酚制药废水的效率，运用分子动力学模拟方法研究了十二烷基三甲基氯化铵与对乙酰氨基酚的径向分布函数及相互作用能，十二烷基三甲基氯化铵头基、尾基以及对乙酰氨基酚与水分子的径向分布函数，表面张力，原子密度分布等微观结构与参数，以此来研究表面活性剂存在条件下静电场对对乙酰氨基酚在气液界面吸附的影响并分析微观机理。研究结果表明：静电场促进了对乙酰氨基酚在气液界面的吸附，静电场改善了气泡表面特性，提高了气浮效率。 （3）为了研究不同类型电场对上述两种体系中对乙酰氨基酚吸附行为的影响，针对上述两种体系，运用分子动力学模拟方法研究了径向分布函数，相互作用能，氢键，表面张力，密度分布等微观结构与参数，以此来研究交变电场对对乙酰氨基酚在氧化石墨烯表面与气液界面吸附的影响并分析微观机理。研究结果表明：与静电场相比，交变电场对对乙酰氨基酚解吸附的促进作用更显著；然而交变电场作用下，对乙酰氨基酚在气液界面的吸附数量显著降低，不利于气浮效率的提高。
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