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炭膜负载多壁碳纳米管的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

Preparation of carbon membrane loaded multi-walled carbon nanotubes and its adsorption performance for methylene blue

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针对多壁碳纳米管(MWCNTs)去除染料过程中存在吸附饱和后需额外进行固液分离、纯多壁碳纳米管膜抗折强度低且易碎等问题,以高强度的活性炭基微孔炭膜(C膜)为基膜,使用磁控溅射法生长Ni基催化剂,再使用化学气相沉积法在负载催化剂的膜表面生长MWCNT以制备MWCNTs/C膜,将所得MWCNTs/C膜浸渍在浓硝酸中12 h获得MWCNTs/C-ac膜;运用扫描电子显微镜(FESEM)、拉曼光谱(Raman)、透射电子显微镜(TEM)、孔径分布仪对MWCNTs/C膜的表面形貌和孔径分布、MWCNTs的结晶度和管径进行表征;分别以C膜、MWCNTs/C膜和MWCNTs/C-ac膜作为吸附剂,考察其对废水中亚甲基蓝的吸附去除性能.结果表明:MWCNTs均匀分布在C膜上,内径约为2~4 nm且结晶度较高;负载MWCNTs后可以显著减小C膜的孔径,而经过浓硝酸处理后的MWCNTs/C-ac膜的孔径增大;在常温常压下,当亚甲基蓝质量浓度为10 mg/L、pH值为11且溶液体积为50 mL时,C膜、MWCNTs/C膜和MWCNTs/C-ac膜对亚甲基蓝的去除率分别为54%、96%和97%,经过5次重复实验后结果显示,它们对亚甲基蓝的吸附去除性能均表现出良好的稳定性.

王虹、王崧鸿、王鑫

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天津工业大学 材料科学与工程学院,天津 300387

天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室,天津 300387

多壁碳纳米管(MWCNTs) 炭膜 亚甲基蓝废水 吸附法

国家自然科学基金教育部创新研究团队项目天津市科技计划天津市科技计划

21676200IRT-17R8017JCYB-JC1980018PTZWHZ00210

2022

天津工业大学学报
天津工业大学

天津工业大学学报

CSTPCD北大核心
影响因子:0.404
ISSN:1671-024X
年,卷(期):2022.41(2)
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