隨著納米科技的快速發(fā)展,氧化石墨烯（Granphene oxide,GO）因其獨特的結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)已被應(yīng)用于生活生產(chǎn)的眾多領(lǐng)域,成為碳納米材料家族中璀璨的新星。然而在其生產(chǎn)、運輸、處理和排放過程中,GO不可避免地會進入自然環(huán)境中并發(fā)生聚集、分散、轉(zhuǎn)化和遷移等行為,可能會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負面影響。GO本身因其比表面積大和含氧官能團豐富而在水溶液中能夠穩(wěn)定分散,但是自然水體環(huán)境中多種復(fù)雜因素都會對GO的分散穩(wěn)定性產(chǎn)生影響,影響GO在環(huán)境中的歸趨。本文旨在研究GO在特殊水環(huán)境中的聚集行為,通過靜態(tài)批次沉降實驗定性探究了模擬富營養(yǎng)化水體中總氮總磷含量以及總氮磷比對GO顆粒聚集和沉降的影響,同時通過沉降動力學(xué)和DLVO理論模擬GO顆粒間勢能作用關(guān)系,定量描述了 GO納米顆粒在模擬富營養(yǎng)化水體中的聚集過程以及機理,以期豐富GO在特殊水環(huán)境中的聚沉理論。除此之外,GO擁有一定的生物毒性,被認為是潛在的納米材料污染物,因此本文還考察了零價納米鐵（nZVI）對于GO去除效果及其影響因素,對于保護生態(tài)環(huán)境有著重要意義。本研究的主要內(nèi)容如下:（1）研究了 GO在模擬的富營養(yǎng)化水體中聚沉行為。具體來說,以銨... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖３．１?（Ａ）在不同濃度ＮＨ４Ｃ１和Ｎａ３Ｐ０４下的上清液中剩余ＧＯ濃度５?（Ｂ）?ＧＯ在不同??濃度ＮＨ４Ｃ１和Ｎａ３Ｐ０４下的水合半徑；（Ｃ）ＧＯ在不同濃度ＮＨ４Ｃ丨和Ｎａ３Ｐ０４下?

?第三章氧化石墨烯在模擬富營養(yǎng)化水體中的環(huán)境行為???１０?＇?Ｃ?Ｃ?Ｄ?『?『??８－?￡??ｓ?＇?ｃ?ｃ；??ａ，?６?－?ｃ；?ｃ??Ｕ??４?？?Ｂ?ＮＨ４Ｃ１??￡＞?Ｎａ３Ｐ〇４??２?－???ｉ?，?ｉ?，?ｉ?，?ｉ?，?ｉ?．?｜???０?２?４?６?８?１０??Ｔｉｍｅ?（ｈ）??圖３．２在不同靜置時間下的上清液中剩余的ＧＯ濃度??注：ＧＯ初始濃度為１０?ｍｇ?Ｌ１，?ｐＨ為８．０土０．５，?ＮＨ４Ｃ１和洳疋０４濃度均為５０?ｍｍｏｌ?Ｌ１。??３．３．３?ｐＨ及總氮總磷比值對氧化石墨烯聚集的影響??圖３．２對比分析了銨鹽和磷酸鹽單一體系下ＧＯ沉降后剩余ＧＯ濃度變化??的情況，可以進一步反映總氮和總磷含量在天然富營養(yǎng)化湖泊中對ＧＯ分散性??的影響，然而總氮總磷比值作為水體富營化的重要指標(biāo)，對于ＧＯ的分散和聚??集行為也有一定的潛在作用。因此，引入ＴＮ／ＴＰ比值以及ｐＨ兩個因素來考察??ＧＯ的沉降情況。圖３．３表明，在不同富營養(yǎng)化程度水體中ＧＯ的聚集不僅受溶??液的ｐＨ值控制，而且受ＴＮ／ＴＰ比值控制。具體來說，在ｐＨ?＝?８．０和ＴＮ／ＴＰ＝ｌ：ｌ??時，ＧＯ的沉降較低或可忽略不計，隨后在ＴＮ／ＴＰ為５：１時觀察到顯著的ＧＯ??聚集作用。之后，上清液中剩余ＧＯ濃度隨著兩電解質(zhì)摩爾比的增加迅速下降，??當(dāng)ＴＮ／ＴＰ值在大于３０：１的范圍內(nèi)，ＧＯ基本沉降完全。當(dāng)ｐＨ?＝?６．０時，即ＴＮ／ＴＰ??的值越大，ＧＯ聚集得越多，然而在ＴＮ／ＴＰ比值為１：１時即可觀察到ＧＯ聚集，??當(dāng)ＴＮ／ＴＰ比值大于３０：１時ＧＯ的聚集完全。此外

藻類死亡期三個不同階段。藻類復(fù)蘇期氮磷比為１５：１左右，藻類指數(shù)階??段氮磷比在５：１浮動，兩個階段的氮磷比均能在ｐＨ?８．０時誘導(dǎo)ＧＯ發(fā)生沉降。??然而當(dāng)水體發(fā)生水華時，水體氮磷比小于５：１，此過程中ＧＯ將趨于分散。??１０???ｆ?｜?ＰＨ?＝?６．０±０．５??８＿?Ｉ?１ＰＨ?＝?８．０±０．５??－??＇ｏ／）??Ｓ??：４?＿??Ｕ??２?－??０?ＬＵＵ?ｉｌｌ?Ｈｉｍ?ＪＪＬＬＵＬＪ?一??１?５?１０?３０?６０?１２０??ＴＮ／ＴＰ??圖３．３在不同ＴＮＡＴＰ比值和不同ｐＨ條件下上清液中ＧＯ的濃度??注：ＧＯ初始濃度為１０?ｍｇ’Ｌ－１，靜置時間為２４小時？??３．３．４勢能曲線??基于范德華引力勢能和靜電斥力勢能的計算，圖３．４給出了?ＧＯ在ＮＨ４Ｃ１??和Ｎａ３ＰＣＵ溶液中的ＤＬＶＯ能量分布圖。從圖３．４中可以看出隨著ＮＨ４ＣＩ和??Ｎａ３Ｐ〇４濃度的增加，ＧＯ的勢能降低，當(dāng)ＮＨ４Ｃ１濃度等于或者大于１０?ｍｍｏｌ＇Ｉ／１??時，ＧＯ的勢能為負值。當(dāng)Ｎａ３Ｐ０４濃度等于或者大于ＺｍｍｏｂＬ－１時，ＧＯ的勢??能為負值。當(dāng)ＧＯ的勢能為負值時，范德華引力占主導(dǎo)地位。具體而言，ＧＯ??粒子之間的靜電排斥力隨著顆粒間距（ｎｍ）的減小而增大，而范德華引力隨著??顆粒間距的增加而增大，并且在較低的離子強度條件下由于靜電排斥力占主導(dǎo)??地位，勢能為正值。另外，當(dāng)電解質(zhì)濃度較低且相同時（ＮＨ４Ｃ１和Ｎａ３Ｐ０４均為??０．１?ｍｍｏｌ．Ｌ－１），ＧＯ在Ｎａ３Ｐ〇４溶液中的最大排斥勢能（４．８ＫＴ）相比于在ＮＨ４Ｃ１??溶液中的最大排斥勢能（３．５?ＫＴ）更高，因此從理論上證明在低背景電

【參考文獻】：
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碩士論文
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[3]氧化石墨烯近海水環(huán)境中聚沉行為研究[D]. 張楠楠.大連海事大學(xué) 2018
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本文編號：3105902