纳米吸附材料

纳米吸附材料纳米材料概况纳米科学技术是“20世纪80年代末崛起并迅速发展起来的新科技。纳米材料指尺寸大小为1~100nm的物质材料。纳米材料在精细陶瓷、医学、能源、环境、传感器等领域中的应用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有以下优点：超强的吸附能力；宽的PH值适用范围；高的选择性纳米吸附剂及其研究进展、应用1、纳米金属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，是吸附剂的活性位点。Grate合成单层分子保护的Au纳米膜，单层分子为硫醇类物质，如十二硫醇、苯硫醇和卤代苯硫醇等，这种膜材料快速并可逆地吸附各种气体，吸附选择性随单层结构的改变而变化。Kanel硼氢化钠在氮气保护下还原FeCl3制得了纳米零价铁（NZVI），作为吸附剂对地下水中As的吸附剂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2.1纳米氧化物分离富集无机物利用纳米TiO2吸附Cr(VI).纳米ZrO2可以对18种元素进行吸附。用溶胶凝胶法合成的纳米氧化铝作为固相萃取剂，用于痕量金属元素分析用纳米Fe2O3和硫脲的复合物作为吸附剂，对铅吸附。2.2纳米氧化物破坏性吸附有机物利用高活性的纳米碱土金属破坏性地吸附了四氯化碳稀土氧化物在缺氧的条件下破坏性吸附四氯化碳氧化铜，氧化镍，氧化铝，破坏性吸附二氧化钛破坏性吸附挥发性氯化物，有望成为一种高灵敏度的测定有机氯化物的化学发光分析新方法。2.3纳米盐吸附剂的应用纳米盐，就其组成来说，可视为混合氧化物，其吸附性也和氧化物类似纳米正铁酸镍，对甲苯和二氧化氮等环境污染物有着更大的吸附容量。纳米羟基磷灰石（HA)对银离子具有吸附性能。3、富勒烯吸附剂富勒烯是一种闭合笼型的碳原子团簇3.1富勒烯对金属离子的吸附C60作为吸附剂预富集铅C60、C70吸附铜（通过富勒烯吸附离子对和中性络合物来实现的）富勒烯还被用于镉、铅和镍的富集该方法被应用到检测面粉中的钴含量。3.2富勒烯对有机物的吸附C60预富集技术可以检测了水中有机物和有机金属化合物富勒烯能吸附许多类型的有机化合物。吸附作用主要是П电子作用，吸附效率随着有机物种类的增加而减小。有机金属化合物定量分析是通过与C60作用生成的中性络合物吸附到富勒烯上来实现的chen等报道了富勒烯吸附空气中挥发性有机化合物VOCs。3.3富勒烯在形态分析中的应用利用富勒烯对无机铅和三烷基铅进行形态分析总无机铅用铬酸盐沉淀，铬酸铅用硝酸溶解，然后用火焰原子吸收光谱检测出无机铅；其次，三烷基铅和DDC形成的络合物吸附在富勒烯上，然后用甲基异丁酮洗脱，洗脱液中的有机铅用FAAS检测。4、碳纳米管的吸附作用及其应用碳纳米管对气体吸附，例如储氢碳纳米管对金属离子的吸附，碳纳米管对3种离子吸附能力为从大到小为铅，铜，镉，和活性碳等吸附剂进行对比，碳纳米管用于吸附这些重金属离子是非常有效的用碳纳米管支持的无定形三氧化铝吸附水中的氟离子的吸附容量比活性碳高13.5倍，比三氧化铝高4倍。碳纳米管对二噁英的吸附性能碳纳米管还被用于对生物分子的吸附chen等研究了单壁碳纳米管对蛋白质的吸附特性，他们发现含有芘基这类带有多个苯环的化合物和石墨表面存在着强烈的П-П相互作用，这种吸附是不可逆的.5、有机纳米材料作为吸附剂基于纳米聚苯乙烯阳离子与寡核苷酸硫逐磷酸酯有较大亲和力，利用纳米聚苯乙烯阳离子作为吸附剂，把寡核苷酸硫逐磷酸酯从人体血浆中分离开来。纳米吸附材料的主要应用领域——环境保护在大气污染治理方面的应用chen等报道了富勒烯吸附空气中挥发性有机化合物VOCs。碳纳米管对二噁英的吸附性能在污水处理的应用一种新型的纳米级净水剂具有很强的吸附能力。它的吸附能力和絮凝能力是普通净水剂三氯化铝的10~20倍。它能将污水中悬浮物完全吸附并沉淀下来,然后采用纳米磁性物质、纤维和活性炭净化装置,有效地除去水中的铁锈、泥沙以及异味等。再经过由带有纳米孔径的处理膜和带有不同纳米孔径的陶瓷小球组装的处理装置后,可以除去水中的细菌、病毒,得到高质量的纯净水。这是因为细菌、病毒的直径比纳米大,在通过纳米孔径的膜和陶瓷小球时,会被过滤掉,水分子及水分子直径以下的矿物质、元素则保留下来重金属污水的处理重金属废水来源于电镀、采矿、化工等部门。主要有矿山排水、有色金属冶炼厂除尘排水、有色金属加工厂酸洗水、电镀厂镀件洗涤水，以及电解、农药、医药、颜料等工业的废水。废水中重金属离子的种类、含量及其存在形态随不同生产种类而异，差异很大水体污染来源工业废弃物工业废水生活污水农田污水生活垃圾水土流失矿山污水碳纳米管对重金属离子的吸附CNT的吸附作用主要是通过离子交换产生，性能主要取决于其表面的官能团或络合物。CNT的结构、性质决定了其优良的吸附能力，尤其是对重金属离子的吸附。通过解吸可以重复利用CNT。在众多的吸附剂中CNT更具有优越性。因此，CNT是一种非常理想的吸附材料，在环境保护、稀有元素的富集提取中都有广阔的应用前景纳米铁陶瓷颗粒对重金属吸附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，特有的制造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。在铁陶瓷颗粒滤料颗粒表面和细孔内部具有不同的电荷，在吸附之后，含铁的表面结构会和重金属离子发生缓慢的化学反应，并形成相对稳定结构，因此纳米铁陶瓷颗粒滤料颗粒可以做到吸附并固定，不再释放到环境中去。此技术不仅能够有效去除铅、砷、汞、锰、镉、镍、铬等多种有害重金属（平均去除率达90%以上，除砷为世界领先，达99%去除率），还能有效保留水中有益矿物质，且生产成本低，其它水质指标不变。纳米四氧化三铁吸附水中汞离子利用金属氧化物纳米材料吸附废水中重金属铊