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

• 作者: 王虹 王崧鸿 王鑫
• 来源期刊: 天津工业大学学报
• 学科: 化学
• 关键词: 多壁碳纳米管(MWCNTs) 炭膜 亚甲基蓝废水 吸附法
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 纤维新材料|New Fiber Materials
• 页码范围: 14-19
• 页数: 6页
• 分类号: TQ424|O647
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1671-024x.2022.02.003

摘要

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.