典型碳纳米材料在水中的凝聚特性比较

来源：中国环境科学杂志2016年第5期北京时间：

作者：方华, 方若雨, 于江华, 杨嘉惠, 王鋙葶, 曹惠忠

单位：1. 南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏 南京 210044; /\r\n2. 南京信息工程大学大气环境与装备技术协同创新中心, 江苏 南京 210044

摘要：以富勒烯(C60)和多壁碳纳米管(MWNTs)纳米颗粒悬浮液为对象,采用动态光散射技术对比研究了电解质、有机物等环境因素对其在水中凝聚和稳定性的影响.结果表明,电解质存在下,可通过压缩双电层作用使水中碳纳米材料发生凝聚反应,凝聚过程均符合经典的胶体稳定性(DLVO)理论;MWNTs较C60稳定性弱、更易凝聚;两种纳米颗粒悬浮液对应的Na+、Mg2+ 和Ca2+的临界凝聚浓度均远高于其在天然水体中的含量.Na+和Mg2+凝聚体系中,腐殖酸(HA)可通过空间位阻作用抑制凝聚发生,且对C60的抑制作用更强.HA可与Ca2+发生络合,强化纳米颗粒凝聚反应,并对MWNTs具有更强的强化凝聚作用.不同碳纳米材料和环境因子存在着不同的相互作用关系,将影响其在水中的稳定性.

关键词：富勒烯(C60),多壁碳纳米管(MWNTs),电解质,腐殖酸,凝聚

基金资助：

国家自然科学基金资助项目(41401546);江苏省普通高校研究生实践创新计划项目(SJLX15_0391)