碳纳米管在水处理材料领域的应用_彭先佳

收稿:2008年10月,收修改稿:2008年12月＊国家自然科学基金项目(No.20607027)资助＊＊Correspondingauthore-mail:xjpeng@rcees.ac.cn碳纳米管在水处理材料领域的应用＊彭先佳＊＊贾建军栾兆坤王军(中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085)摘要碳纳米管是国内外广泛关注的一类碳材料,近年来逐渐成为水处理材料领域的一个研究热点。本文就碳纳米管在水处理材料领域研究进展作综合论述,介绍了基于碳纳米管水处理材料改性和制备方法,总结了碳纳米管用于水处理吸附材料、光催化降解复合材料、吸附材料载体以及湿式氧化催化剂载体等方面的研究进展,分析了碳纳米管作为吸附材料、吸附材料催化材料载体以及碳纳米管用于光催化降解复合材料的原理。关键词碳纳米管水处理材料吸附剂催化剂载体中图分类号:TB383;X703.5文献标识码:A文章编号:1005-281X(2009)09-1987-06WaterTreatmentMaterialsBasedonCarbonNanotubesPengXianjia＊＊JiaJianjunLuanZhaokunWangJun(StateKeyLaboratoryofEnvironmentalAquaticChemistry,ResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100085,China)AbstractCarbonnanotubes(CNTs)havebeenwidelystudiedaswatertreatmentmaterialsinrecentyears.Inthispaper,theprogressinwatertreatmentmaterialsbasedonCNTsarereviewed.ThemodificationandpreparationmethodsofwatertreatmentmaterialsbasedonCNTsareintroduced.TheapplicationprogressofCNTsinwatertreatmentmaterials,i.e.,adsorptionmaterials,photocatalysismaterials,supportsforadsorbentsandsupportsforwetoxidationcatalysts,issummarized.ThemechanismofemployingCNTsasadsorbents,supportsforadsorbentscatalystsandapplicationofCNTstopreparephotocatalysismaterialsisdiscussed.Keywordscarbonnanotubes;watertreatmentmaterials;adsorbents;catalysts;supportContents1Carbonnanotubesadsorbents1.1Adsorptionofinorganicpollutantsbycarbonnanotubes1.2Adsorptionoforganicpollutantsbycarbonnanotubes2Compositephotocatalystbasedoncarbonnanotubes3Adsorbentsandcatalystsusingcarbonnanotubesassupports3.1Adsorbentsusingcarbonnanotubesassupports3.2Wet-degradationcatalystsusingcarbonnanotubesassupports4Otherwatertreatmentmaterialsbasedoncarbonnanotubes5Perspective碳纳米管(carbonnanotubes,CNTs)是日本科学家Iijima于1991年发现的一种晶型碳素材料[1],区别于传统晶型碳素材料石墨和金刚石的二维结构和三维结构,碳纳米管呈一维管状结构,由一层或多层石墨片沿轴向卷曲成圆柱状,两端由半球形的端帽第21卷第9期2009年9月化学进展PROGRESSINCHEMISTRYVol.21No.9Sep.,2009封闭,石墨层片内的碳原子以C—C键相连,由一层石墨片层卷曲而成的称为单壁碳纳米管(single-walledcarbonnanotubes,SWCNTs),由多层石墨片层卷曲而成的则称为多壁碳纳米管(multi-walledcarbonnanotubes,MWCNTs),多壁碳纳米管层片