濁點萃取法去除廢水中的納米氧化銅
摘要:研究(jiu)了用(yong)非離子表面(mian)活性劑Triton X-114進行水(shui)(shui)(shui)相中(zhong)(zhong)納(na)米氧化銅(NCO)的(de)濁點萃(cui)取(qu)(qu),發(fa)現該方法能有(you)效回(hui)收(shou)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)NCO.NCO的(de)去(qu)除效率(lv)受(shou)Triton X-114濃度(du)、鹽度(du)、溫度(du)、萃(cui)取(qu)(qu)時(shi)(shi)間以(yi)及(ji)溶(rong)液pH的(de)影響.在(zai)(zai)(zai)(zai)水(shui)(shui)(shui)相中(zhong)(zhong)加入0.3%(質量體(ti)積比)的(de)Triton X-114,于35℃下(xia)(xia)靜置萃(cui)取(qu)(qu)2h后(hou)(hou)離心,可以(yi)去(qu)除廢水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)88%以(yi)上的(de)NCO;而(er)在(zai)(zai)(zai)(zai)相同Triton X-114濃度(du)下(xia)(xia)于28℃靜置萃(cui)取(qu)(qu)20h,可使(shi)85%以(yi)上的(de)NCO通過重力自動分相作(zuo)用(yong)而(er)去(qu)除.前(qian)者可在(zai)(zai)(zai)(zai)較短的(de)時(shi)(shi)間內(nei)完成萃(cui)取(qu)(qu)分離操作(zuo),而(er)后(hou)(hou)者比前(qian)者經濟節能.研究(jiu)表明(ming),濁點萃(cui)取(qu)(qu)技術在(zai)(zai)(zai)(zai)去(qu)除廢水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)納(na)米材料中(zhong)(zhong)有(you)較大(da)的(de)潛在(zai)(zai)(zai)(zai)應用(yong)價(jia)值.
關鍵(jian)詞:濁(zhuo)點萃取(qu),氧化銅,納(na)米材(cai)料,Triton X-114, 廢水
納(na)(na)米(mi)(mi)尺度(<200 nm)的污染(ran)物廣泛存在于水環境中(zhong). 當使用傳統(tong)空氣污染(ran)控制(zhi)裝置如(ru)濕(shi)式氣體洗(xi)滌(di)器處理空氣時, 納(na)(na)米(mi)(mi)污染(ran)物被(bei)轉移富集到廢(fei)(fei)水中(zhong)[1];而一些傳統(tong)工業廢(fei)(fei)渣實際上是(shi)吸附(fu)了重金(jin)屬或有(you)機污染(ran)物的納(na)(na)米(mi)(mi)廢(fei)(fei)棄物[2]. 例如(ru), 半導體制(zhi)造工業中(zhong)的CMP(chemical mechanical planarization)廢(fei)(fei)水中(zhong)含有(you)氧(yang)化銅(tong)納(na)(na)米(mi)(mi)顆粒(li)(68~120 nm)[3], 而我國的氯(lv)(lv)堿和氯(lv)(lv)酸工廠每年產生超(chao)過 80 萬噸的含有(you) Mg(OH)2的納(na)(na)米(mi)(mi)廢(fei)(fei)棄物[2].
隨著納(na)米(mi)技術(shu)的發(fa)展和納(na)米(mi)材(cai)(cai)料的廣泛應用, 人工納(na)米(mi)材(cai)(cai)料也不可避免(mian)地被排放到水環(huan)境中.近(jin)年(nian)的研究表明, 納(na)米(mi)材(cai)(cai)料的毒性(xing)不僅來(lai)自于其(qi)本身的毒性(xing), 還(huan)在于他們(men)會影響其(qi)他有毒物(wu)質的生成、遷移(yi)轉化和暴露[4,5].
人工納米材料的安全性問題正越來越引起人們的關注. 因此, 我們不得不面對去除環境中具有潛在毒性的納米廢棄物這一嚴峻的課題.目前已有少量回收去除水相中的納米材料的報道, C60富勒烯可以用甲苯通過液液萃取或通過 C18填料固相萃取分離[6,7], 納米銀可以用離子交換樹脂回收[8], 而水相中的納米金[9]、CdTe 量子點[10]和納米銅[1 ]可用離子液體萃取. 上述方法是基于不同的機理進行萃取分離的, 目前急需一種適合用于分離去除各種納米材料的通用、高效、經濟和節能的方法.最近, 我們研究組發現基于 Triton X-114 的濁點萃取(CPE)技術是一種能夠可逆地富集/分離和分散水相中各種納米材料的通用、簡便和經濟有效的方法[11].本研究的目的在于以納米氧化銅(NCO)為模型納米材料, 評價用 CPE 回收廢水中納米材料的可行性. 有報道指出 NCO 廣泛存在于半導體工業廢水中,并且濃度相當可觀
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