不同官能团多壁碳纳米管对镉的吸附及细菌毒性

摘要

【目的】探讨不同官能团多壁碳纳米管对镉离子(Cd^(2+))的吸附作用,揭示多壁碳纳米管影响镉细菌毒性的机制。【方法】通过批量吸附平衡实验研究不同官能团(羟基化、羧基化、氨基化、未经修饰)多壁碳纳米管(MWCNTs)对Cd^(2+)的吸附性能,通过细菌毒性实验评估不同官能团多壁碳纳米管和Cd^(2+)对大肠埃希菌Escherichia coli的毒性效应。【结果】4种多壁碳纳米管对Cd^(2+)的吸附能力从大到小依次为羧基化多壁碳纳米管、羟基化多壁碳纳米管、多壁碳纳米管、氨基化多壁碳纳米管,吸附性能与碳纳米管含氧量相关。多壁碳纳米管-Cd^(2+)复合物细菌毒性低于游离Cd^(2+),随纳米管质量浓度增加(0~200 mg·L^(-1)),羧基化多壁碳纳米管-Cd^(2+)复合物作用下细菌存活率从67%提高到81%。【结论】不同官能团多壁碳纳米管对Cd^(2+)的吸附量与碳纳米管含氧量呈正相关;多壁碳纳米管-Cd^(2+)复合物细菌毒性低于游离Cd^(2+),认为多壁碳纳米管可降低游离Cd^(2+)的细菌毒性。