《二氧化鈦納米管陣列固載鎂基吸附材料的研究》是依託北京工業大學，由李洪義擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：二氧化鈦納米管陣列固載鎂基吸附材料的研究
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：李洪義
- 依託單位：北京工業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鎂基納米吸附材料（NMA）由於具有儲量豐富、活性位點多、吸附能力強、價格低廉等優勢，是去除重金屬離子的重要吸附材料。然而，這些NMA在工作過程中存在著易於團聚和難以分離的難題，從而影響其在水處理領域的推廣套用。為了解決上述難題，本項目在前期研究的基礎上，擬開展二氧化鈦納米管陣列（TNA）固載NMA的研究。首先利用陽極氧化技術在鈦網等基體表面製備TNA，然後採用電化學沉積等技術將NMA引入TNA表面，以獲得鈦網/TNA/NMA新型吸附材料。TNA的多孔通道便於分散NMA，可以解決NMA的團聚問題；依據JKR黏附理論，TNA與NMA將因產生結構諧振而形成良好的結合，從而可以解決NMA難以分離的難題。基於大量實驗研究和理論分析，揭示TNA穩固NMA的微觀機制，解明新型吸附材料對重金屬離子的吸附機制，優選出結構穩定、吸附性能優異的複合材料，推動NMA在水處理領域的套用進程，豐富吸附材料的理論體系。
結題摘要
鎂基納米吸附材料（NMA）由於具有儲量豐富、活性位點多、吸附能力強、價格低廉等優勢，是去除重金屬離子的重要吸附材料。然而，這些NMA在工作過程中存在著易於團聚和難以分離的難題，從而影響其在水處理領域的推廣套用。為了解決上述難題，本項目在前期研究的基礎上，首先採用陽極氧化的方法在金屬鈦基體上製備了結構可控的二氧化鈦納米管陣列（TNA），發明了一種可以精確測定金屬鈦表面二氧化鈦納米管陣列的方法；以二氧化鈦納米管陣列為載體，採用脈衝電沉積以及循環伏安等技術NMA負載其表面獲得了TNA/NMA複合結構的淨水材料。TNA的多孔通道為NMA的形核提供了形核位點，故以二氧化鈦納米管陣列作為載體製備的NMA具有更小的晶粒尺寸。系統研究了TNA/NMA複合納米結構的淨水性能，該複合結構對Pb離子以及甲基橙等污染源具有良好去除效果。我們在研究中還發現，鈦表面的二氧化鈦納米管陣列對金屬表面的其他納米功能材料也有良好的固載效能，如可以將金屬鈦表面固體潤滑材料的穩定性提高200多倍。此外，這種二氧化鈦納米管陣列對進一步提高金屬鈦的生物相容性具有良好的效果。
