纳米碳管在地表水中的悬浮性能

摘要

随着纳米碳管（CNTs）的广泛生产和使用，越来越多的CNTs 必将被排入水环境。日益增加的毒性报道促使社会各界关注纳米碳管的水环境行为和归宿。而纳米碳管的水环境行为和归宿与其在水中的悬浮性能密切相关。由于纳米碳管粒径小，剩余表面能大，在水中极易团聚沉淀，从而限制其迁移扩散和生物可利用性。工业上常用表面活性剂作为分散剂制备纳米碳管悬浮液进行应用。因此纳米碳管可以干态粉体形式和悬浮液形式排入水环境，但其在地表水中的悬浮性能迄今未见研究报道。本文研究了纳米碳管在8种典型地表水中的悬浮性能，发现：振荡和超声都不能使纳米碳管固体颗粒在水中悬浮；阴离子表面活性剂SDBS 悬浮的CNTs 能稳定悬浮在各种地表水中，水中的Ca2+、Mg2+等阳离子不能使其凝聚沉淀；阳离子表面活性剂CTAB 悬浮的纳米碳管不能稳定悬浮在各种地表水中，因为水中的阴离子和带负电的胶体能使其凝聚沉淀；非离子表面活性剂TritonX-100悬浮的纳米碳管能悬浮在大部分地表水中，但污水处理厂的进水能使其部分沉淀。