近年來,隨著納米科技的飛速發(fā)展,碳納米管(CNTs)作為新型的碳納米材料表現(xiàn)出的獨特結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)異物化特性,被廣泛應(yīng)用于光學(xué)、電子、醫(yī)藥等領(lǐng)域。碳納米管在其生產(chǎn)和使用過程中可以通過多種途徑進(jìn)入人類環(huán)境,對人體健康和環(huán)境安全帶來潛在風(fēng)險。非甾體抗炎藥(NSAIDs)是一種用途廣泛的消炎止痛藥,可以通過藥品生產(chǎn)、人類醫(yī)療、醫(yī)療廢物處理等途徑進(jìn)入人類環(huán)境。碳納米管通常對有機(jī)物具有優(yōu)異的親和力,能夠成為有機(jī)污染物的載體,從而對污染物在環(huán)境中的行為產(chǎn)生重要影響,而這會影響非甾體抗炎藥的移動性和環(huán)境風(fēng)險。此研究的主要目標(biāo)是研究湘江底泥顆粒和碳納米管對非甾體抗炎藥的吸附行為,并進(jìn)一步探究碳納米管對非甾體抗炎藥在湘江底泥中遷移行為的影響。此研究采用了序批實驗和柱實驗來探究兩種多壁碳納米管(MWCNT2040,MTWCNT0815)和一種單壁碳納米管(SWCNT)對兩種典型的非甾體抗炎藥:對乙酰氨基酚和雙氯芬酸鈉的環(huán)境遷移行為的影響。該研究探究了兩種碳納米管的影響方式,包括在入流液中添加碳納米管,以及將碳納米管和底泥柱混合,得到了一些有科學(xué)意義的結(jié)論。結(jié)果表明,非甾體抗炎藥在湘江底泥中的吸附容量隨著碳納米管在湘江底泥中含量的增加而增加,而且吸附容量MWCNT2040?MTWCNT0815?SWCNT。在柱試驗中,對乙酰氨基酚比雙氯芬酸鈉有更高的移動性能。當(dāng)入流液中含有碳納米管時,非甾體抗炎藥從底泥柱中的濾出量減少。當(dāng)?shù)啄嘀谢旌狭颂技{米管時,非甾體抗炎藥的突破曲線顯著遲緩,而且非甾體抗炎藥很難從含有碳納米管的湘江底泥中分離出來。此項工作能夠為非甾體抗炎藥在碳納米管存在情況下的遷移轉(zhuǎn)徙提供有用的見解。
【學(xué)位單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X52
【部分圖文】：

圖 1.2 膠體的三種吸附機(jī)制示意圖A：重力沉降 B：攔截 C：布朗擴(kuò)散Fig. 1.2 Basic deposition mechanism of colloids in porous mediaA: gravitational sedimentation B:interception C:Brownian diffusion體過濾理論假設(shè)膠體顆粒物在孔隙介質(zhì)中的過濾去除的過程可以分步是膠體顆粒物隨背景溶液向孔隙介質(zhì)顆粒表面運移（Transport）。要受到各種物理因素的影響。Xu[24]等認(rèn)為這種過程主要受控于以下三重力沉降作用（Gravity）、攔截作用（Interception）和擴(kuò)散作用（Brown）（如圖 1-2）。當(dāng)流動的膠體顆粒的密度比孔隙介質(zhì)密度更大時，發(fā)；流動的膠體顆粒沿著水流方向移動時與介質(zhì)表面發(fā)生的接觸行為稱；在膠體顆粒粒徑較小的情況下，通過布朗運動與介質(zhì)表面發(fā)生碰撞介質(zhì)表面的情況稱為布朗擴(kuò)散。第二步則為膠體顆粒附著（Attachme介質(zhì)顆粒表面并沉積（Deposition）下來，這個過程主要受到溶液系統(tǒng)

碳納米管對非甾體抗炎藥在湘江底泥中遷移行為的影響研究行為一直以來被認(rèn)為是一種新興的環(huán)境化學(xué)問題。如果表面水體被 PPCPs 污染，這些物質(zhì)可能會在自然發(fā)生的入流條件下通過岸邊巖土層滲透或是人工補(bǔ)給地下水到達(dá)地表水層[37]。表面水體中的藥物含量已經(jīng)到達(dá)了一定的程度 （從 ng/L 到μg/L）[36, 44-48]。它們會對脊椎動物產(chǎn)生一系列腎衰竭、退化以及壞死的危害，這無疑會對水生物體以及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生潛在威脅[49, 50]。近期，雙氯芬酸代謝物已經(jīng)能夠在魚類膽囊中檢測到[51]。研究人員還發(fā)現(xiàn)，印度次大陸擬兀鷲的數(shù)量衰減與雙氯芬酸的獸藥殘留有關(guān)[49]�？傊�，進(jìn)入水環(huán)境中的對乙酰氨基酚和雙氯芬酸鈉以及碳納米管可能會對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的威脅，為了開發(fā)出有效的處理方法和緩解策略，研究和理解這些污染物的遷移行為是非常重要的[52]。

2.3.1 采樣布點1、布點原則本次實驗中采用的表層底泥樣品取自中國湖南省最大的河流，湘江的長沙段，布點原則為，以盡可能少的點反映出整條河流中底泥的情況，要具有代表性、均勻性。對湘江沿岸進(jìn)行實地調(diào)查之后，本實驗選取了湘江西岸 5 個受人類活動影響較小的地點，分別為：猴子石大橋、南湖路隧道、牌樓路口、營盤路隧道和銀盆嶺大橋。每個采樣點分別設(shè)置 3 個隨機(jī)平行采樣點以減少采樣誤差，以使得所采的樣品更加具有代表性。具體采樣點布置圖見圖 2.1。2、采樣方法采樣時應(yīng)當(dāng)注意所采底泥層的深度，應(yīng)當(dāng)保持深度一致。本次試驗采樣使用的工具為小土鏟和管形土鉆。在指定位點將土鉆鉆入底泥中，在一定深度處，取出均勻底泥樣品。管形土鉆的取樣速度快，特別適合大面積多點混合樣品的采集。采集好底泥樣品之后，分類裝入事先準(zhǔn)備好的不透光塑料袋中，貼好標(biāo)簽，并盡快運往實驗室進(jìn)行后續(xù)操作。
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 王倩倩;顏紅俠;李朋博;雷平森;;碳納米管的純化、性能及應(yīng)用[J];化學(xué)工業(yè)與工程;2010年03期

2 趙紅;宮麗紅;;單壁碳納米管的純化[J];哈爾濱師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報;2007年02期

3 唐文華,鄒洪濤,張艾飛,劉吉平;碳納米管純化技術(shù)評價與研究進(jìn)展[J];炭素;2005年03期

4 楊占紅,吳浩青,李晶,李新海;碳納米管的純化──電化學(xué)氧化法[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報;2001年03期

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