典型全氟化合物在介孔氮化碳和磁性介孔氮化碳上的吸附

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1、硕士学位论文典型全氟化合物在介孑L氮化碳和磁性介孑L氮化碳上的吸附作者：指导老师：闫婷婷江芳副教授陈欢讲师南京理工大学2014年3月M．D．DissertationAd!ption。‘‘perfluorinatedAdsorptionolrepresentativeperiluorinatedoctanecompoundsonmesoporouscarbon■·■1l』●■nitrideandmagneticmesoD0r0USCarD0nnltrlde●』●1ByTingtingYanSuperv

2、isedbyAssociatePr西FangJiangLecturerHHanChenNanjingUniversityofScience&TechnologyMarch，2014声明尸明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均己在论文中作了明确的说明。研究生签名：匡1逼盈如lq，年3月琴日学位论文使用授权

3、声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名：国堕建功烨年弓月艿目硕士论文典型全氟化合物在介孔氮化碳和磁性介孔氮化碳上的吸附摘要全氟辛烷磺酸(perfluorooctanesulfonate，PFOS)和全氟辛酸(perfluorooctaneacid，PFOA)是水体中广泛存在的典型全氟化合物。PFOS和PFOA由

4、大量的碳氟共价键组成，使PFOS具有很高的稳定性，能够经受加热、光照、氧化还原、微生物作用而不被降解。吸附法是一种处理效果好、操作简便的污染物处理技术。本文制备了介孔氮化碳(mesoporouscarbonnitride，MCN)和磁性介孔氮化碳(magneticmesoporouscarbonnitride，MMCN)两种吸附剂。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸附．脱附、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(xPs)、元素分析、zeta

5、电位、Boehm滴定及磁性测试(VSM)分析等手段，对MCN和MMCN的形貌、结构、化学组成及磁性特征等进行了分析。考察了PFOS／PFOA在MCN和MMCN上的吸附行为。以介孔硅SBA．15为模板、乙二胺和四氯化碳为前驱体，在焙烧温度为673K、773K和873K条件下，均能制备出具有高度有序的MCN材料，平均孔径约为4．2nm，且材料中氮元素含量随焙烧温度的增加而不断降低。吸附结果显示：焙烧温度对MCN吸附PFOS具有一定的影响，MCN对PFOS的吸附能力随焙烧温度升高而降低；MCN对PFOS的

6、吸附受吸附时间、溶液浓度、投加量、pH、温度及共存离子等因素的影响，其中溶液pH的影响最为显著；用0．1mol／LNaOH溶液进行解吸时，具有较好的效果；动态实验中，吸附剂柱高、溶液流速及浓度等因素均影响吸附柱的吸附效果。以673K焙烧得到MCN(记作MCN一673)为基体，通过化学沉淀法制得了MMCN。当磁性粒子与MCN一673的质量比为l：5时，制得的材料不仅保持了基体的介孔结构，且具有较强的磁特性。磁性粒子主要由磁铁矿(Fe304)、磁赤铁矿“．Fe203)和赤铁矿(a-Fe203)组成，大多

7、沉积在MCN的表面或孔道内部。吸附结果显示：MMCN．673(1：5)吸附PFOS和PFOA的最大平衡吸附量分别为454．55mg／g和370．37mg／g；浓度分别为0．1mol／L和0．07mol／L的NaOH溶液对PFOS和PFOA吸附饱和的材料具有良好的解吸效果；循环／再生5次后，MMCN一6730：5)吸附PFOS和PFOA的效率分别为96．t4％和91．96％，且吸附剂仍保持较高的磁性；吸附剂投加量越多、溶液流速越大及溶液浓度越高，吸附柱越容易被穿透和达到吸附饱和。关键词：全氟辛烷磺酸，

8、全氟辛酸，吸附，介孔氮化碳，磁性介孔氮化碳丛s皿丛—一亟±越AbstractPerfluorooctanesulfonate(PFOS)andperfluorooctaneacid(PFOA)withhigh．energycarbonefluorine(C—F)bondsarerepresentativeperfluorinatedoctanecompoundsinthewastewater．Becauseofitsexceptionallyhighstability