氧化多壁碳纳米管对水中钠离子的吸附研究

本文研究了强酸(体积比为3︰1的硫酸与硝酸)氧化的多壁碳纳米管对水中钠离子的吸附特性,考察了温度、初始浓度、吸附时间对钠离子吸附的影响。实验结果表明:多壁碳纳米管对钠离子的吸附能力随温度升高而下降;其吸附过程符合Langmuir吸附等温模型,但是在钠离子浓度较高时多壁碳纳米管的吸附特性更符合Freundlich等温模型;在温度为274K条件下,多壁碳纳米管对钠离子的吸附能约为-5.53KJ/mol即-57.3meV;化学反应焓变约为-9.31KJ/mol,表明混酸氧化的多壁碳纳米管对钠离子的吸附过程基本为物理吸附。     

水分子对硝酸根分子振动的影响

利用第一性原理计算硝酸根与1～3个水分子形成的水合物(NO3-.nH2O,n=1～3)的红外吸收谱,并与测量的硝酸钠水溶液的红外吸收谱进行了比较分析。计算结果表明硝酸根与水分子所形成的水合物具有多种稳定的结构,其中硝酸根与1个水分子结合的亚稳定结构,其硝酸根反对称伸缩振动的劈裂与硝酸钠水溶液中硝酸根的红外吸收谱结果一致,表明硝酸盐溶液中每一硝酸根与附近水分子的作用效果等效为NO3-.1H2O。