碳(tan)納(na)米(mi)(mi)管(guan)(guan)(carbon nanotubes, CNT)是(shi)一種(zhong)新型納(na)米(mi)(mi)碳(tan)質(zhi)(zhi)(zhi)材料(liao)，它(ta)是(shi)化(hua)學及(ji)(ji)材料(liao)科學研究(jiu)領(ling)域繼C60富(fu)勒烯(xi)以(yi)后的(de)(de)(de)(de)(de)另一重要(yao)發現(xian)。碳(tan)納(na)米(mi)(mi)管(guan)(guan)具(ju)有(you)獨特的(de)(de)(de)(de)(de)機械性(xing)(xing)(xing)能、電子性(xing)(xing)(xing)能、化(hua)學性(xing)(xing)(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)和較大的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)積(ji)，這(zhe)些(xie)性(xing)(xing)(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)近(jin)年來(lai)已經引起了(le)人們的(de)(de)(de)(de)(de)高度(du)重視。已有(you)實驗證(zheng)據表(biao)明(ming)碳(tan)納(na)米(mi)(mi)管(guan)(guan)可(ke)以(yi)強烈吸(xi)附(fu)二(er)惡(e)英；也有(you)報(bao)道認為碳(tan)納(na)米(mi)(mi)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)內表(biao)面(mian)可(ke)以(yi)強烈吸(xi)附(fu)酶蛋白并(bing)使(shi)其(qi)構(gou)(gou)(gou)(gou)像固定下來(lai)，從而使(shi)其(qi)活性(xing)(xing)(xing)得以(yi)保持。這(zhe)種(zhong)存在(zai)于碳(tan)納(na)米(mi)(mi)管(guan)(guan)和二(er)惡(e)英及(ji)(ji)其(qi)其(qi)他物(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)分子之間的(de)(de)(de)(de)(de)強烈作用應該歸于碳(tan)納(na)米(mi)(mi)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)獨特結構(gou)(gou)(gou)(gou)和性(xing)(xing)(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)，可(ke)能是(shi)由于碳(tan)納(na)米(mi)(mi)管(guan)(guan)管(guan)(guan)壁結構(gou)(gou)(gou)(gou)中的(de)(de)(de)(de)(de)層(ceng)狀石墨烯(xi)碳(tan)原(yuan)(yuan)子結構(gou)(gou)(gou)(gou)與二(er)惡(e)英及(ji)(ji)其(qi)他物(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)分子結構(gou)(gou)(gou)(gou)中的(de)(de)(de)(de)(de)苯環結構(gou)(gou)(gou)(gou)之間的(de)(de)(de)(de)(de)強的(de)(de)(de)(de)(de)結合(he)力(li)(li)所致。碳(tan)納(na)米(mi)(mi)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)狀結構(gou)(gou)(gou)(gou)中存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)內外(wai)表(biao)面(mian)使(shi)其(qi)具(ju)有(you)了(le)較大的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)積(ji)也是(shi)可(ke)能的(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)因。以(yi)上事(shi)實說明(ming)，碳(tan)納(na)米(mi)(mi)管(guan)(guan)具(ju)有(you)作為固相萃(cui)取吸(xi)附(fu)劑而對某些(xie)化(hua)合(he)物(wu)進(jin)行有(you)效萃(cui)取的(de)(de)(de)(de)(de)巨大潛(qian)力(li)(li)，值(zhi)得研究(jiu)探索。正是(shi)在(zai)這(zhe)種(zhong)情況(kuang)下，本研究(jiu)首(shou)次(ci)開展了(le)對多壁碳(tan)納(na)米(mi)(mi)管(guan)(guan)作為固相萃(cui)取吸(xi)附(fu)劑的(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)探索工作。 

研究方法和材料

研究方法采用離線操作方式進(jin)行，先(xian)將(jiang)環境(jing)水樣(yang)過柱吸附，然后(hou)洗滌、洗脫(tuo)(tuo)，再將(jiang)甲(jia)醇或(huo)乙腈洗脫(tuo)(tuo)液注射(she)進(jin)樣(yang)進(jin)行高效液相色譜測定(ding)。固相萃(cui)取使用的多壁碳納(na)米(mi)管的外(wai)徑(jing)為30到(dao)60 nm之間，比表面積為131.74 m2/g。該碳納(na)米(mi)管的高放大掃描電鏡照片如圖1所示(shi)。

研究內容和結果

初步研究了(le)多壁碳納米管(guan)(guan)作(zuo)為環境(jing)水樣中污染物(wu)(wu)高效固(gu)相萃(cui)(cui)(cui)取吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)的(de)(de)可能性(xing)。結果(guo)表明多壁碳納米管(guan)(guan)可以很容易地從水溶液中定量吸(xi)附(fu)(fu)雙(shuang)酚(fen)(fen)A、4-壬(ren)基酚(fen)(fen)、4-辛基酚(fen)(fen)、酞(tai)(tai)(tai)酸(suan)二(er)(er)乙(yi)酯(zhi)、酞(tai)(tai)(tai)酸(suan)二(er)(er)正丙(bing)酯(zhi)、酞(tai)(tai)(tai)酸(suan)二(er)(er)異丁酯(zhi)和酞(tai)(tai)(tai)酸(suan)二(er)(er)環己(ji)酯(zhi)等物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)，被吸(xi)附(fu)(fu)于其上(shang)的(de)(de)這(zhe)(zhe)些(xie)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)也可用少量的(de)(de)甲(jia)醇或乙(yi)腈洗脫下來，據此使用多壁碳納米管(guan)(guan)建(jian)立了(le)這(zhe)(zhe)些(xie)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)的(de)(de)固(gu)相萃(cui)(cui)(cui)取方(fang)法。該萃(cui)(cui)(cui)取方(fang)法具(ju)有回收(shou)率高，穿透體(ti)積和富集倍數(shu)大，吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)耐用等特點。另外(wai)，通過(guo)比較實驗發(fa)現：對(dui)某些(xie)極性(xing)較大的(de)(de)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)如雙(shuang)酚(fen)(fen)A的(de)(de)萃(cui)(cui)(cui)取，多壁碳納米管(guan)(guan)的(de)(de)萃(cui)(cui)(cui)取效果(guo)優于C18鍵合硅膠(jiao)、C60富勒烯與(yu)XAD-2共聚物(wu)(wu)；對(dui)另一些(xie)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)的(de)(de)萃(cui)(cui)(cui)取，多壁碳納米管(guan)(guan)的(de)(de)萃(cui)(cui)(cui)取效果(guo)也不亞(ya)于C18鍵合硅膠(jiao)與(yu)XAD-2共聚物(wu)(wu)。

將該萃取方(fang)法(fa)(fa)與高(gao)效液(ye)相色譜(pu)結(jie)合，實現了對(dui)一些(xie)環境水(shui)樣如自來水(shui)、河水(shui)、海水(shui)和廢水(shui)等中的這些(xie)物(wu)(wu)質(zhi)的分析，方(fang)法(fa)(fa)的檢(jian)測限對(dui)雙酚(fen)A、4-壬基酚(fen)、4-辛基酚(fen)、酞(tai)酸(suan)二乙酯(zhi)(zhi)、酞(tai)酸(suan)二正丙(bing)酯(zhi)(zhi)、酞(tai)酸(suan)二異丁酯(zhi)(zhi)和酞(tai)酸(suan)二環己酯(zhi)(zhi)等物(wu)(wu)質(zhi)分別(bie)為0.083、 0.024、 0.018、0.18、0.23、0.48和0.86 ng mL-1。圖2是本(ben)方(fang)法(fa)(fa)富集后(hou)液(ye)相色譜(pu)測定所得色譜(pu)圖。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章