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邻苯二甲酸二丁酯(Dibutyl phthalate,DBP)属于邻苯二甲酸酯类内分泌干扰物,是目前应用广泛、使用量大的人工合成有机化合物,在生产和使用过程中容易渗透到外界环境中,在众多环境水体中已检测到污染程度不同的DBP。而且DBP在外界环境中不易降解,容易在环境中富集,常规水处理工艺难以去除。本课题以多壁碳纳米管(MWCNTs)为原材料,通过化学共沉淀法制备得到磁性MWCNTs,用于去除水中邻苯二甲酸二丁酯,并通过表征分析了磁性MWCNTs的结构特征,系统地考察了磁性MWCNTs去除DBP的性能,探讨了磁性MWCNTs吸附DBP的动力学与热力学,通过磁分离回收装置对吸附后的磁性MWCNTs进行了回收,并进行微波再生研究,分析再生机理,探讨了磁性MWCNTs中铁氧化物在再生中的作用。实验优化了磁性MWCNTs的制备工艺条件,确定了各制备影响因素对DBP去除效果的主次顺序为:反应温度>搅拌速度>反应时间>MWCNTs/Fe3O4质量比。最佳制备条件为:反应温度60℃,搅拌速度400rpm,反应时间45min,MWCNTs/Fe3O4质量比为2:1。在磁性MWCNTs投加量为0.2g/L,反应振荡速度为200r/min,振荡30min的情况下,对初始浓度为10mg/L的DBP去除率为98.56%。磁性MWCNTs的场发射扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-TR)、比表面与孔径分析(BET)及磁性MWCNTs动态流体回收实验表明,MWCNTs上成功负载上了磁性铁氧化物,且磁性良好。磁性MWCNTs比表面积、空隙体积和平均孔径分别为301.16 m2/g、0.7743cm3/g和10.28nm。研究了磁性MWCNTs的投加量、DBP初始浓度、反应时间、反应温度、溶液p H、离子强度以及共存的腐殖酸等因素对DBP去除效果的影响,结果表明,DBP去除率随着磁性MWCNTs投加量增大而增大,但在投加量增大至0.2g/L以后,去除率增幅较小,逐渐趋于平稳。DBP初始浓度大于5mg/L时,DBP去除率随着初始浓度提高而减小,吸附量则随着DBP的初始浓度提高而增大。在吸附前期5min内,磁性MWCNTs对DBP吸附速率较快,随后缓慢增加并在7小时后达到吸附平衡,对于DBP初始浓度为10mg/L时,平衡吸附量为49.6955mg/g。降低温度有利于磁性MWCNTs对DBP的吸附。低浓度Na+、Mg2+对吸附有一定程度的抑制作用,但随着金属离子浓度的增大,DBP的去除率稍有提高。p H和共存的腐殖酸这两个因素对DBP的去除率影响不显著。比较了磁性MWCNTs去除水中5种邻苯二甲酸酯的去除效果,得到磁性MWCNTs对疏水性能强的邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸丁苄酯及邻苯二甲酸二辛酯吸附效果好。研究了磁性MWCNTs吸附DBP的吸附动力学和吸附等温线。结果表明,准二级动力学模型及Freundlich吸附等温线能较好地反映磁性MWCNTs吸附DBP过程。磁性MWCNTs对DBP的吸附焓变H0为91.9219 KJ·mol-1,S0为-188.8691J·mol-1·K-1,G0<0,该吸附过程表现为放热,存在物理吸附和化学吸附作用,且以化学吸附作用为主。吸附作用中的主导机制为疏水作用和π-π键作用。研究了不同微波功率、微波时间及再生粉体浓度对再生效果的影响以及循环吸附再生次数对磁性MWCNTs吸附性能的影响。结果显示,再生率随着微波辐照时间、微波功率的增大而提高。低浓度粉体再生时,再生率随着微波辐照时间的延长先上升后稍有下降。高浓度粉体再生时,再生率随着微波辐照时间的延长先增加而后趋于平稳,再生率保持在100%以上。最佳再生工艺条件为:微波功率600W,粉体量为3g,溶剂水量30ml,微波时间20min。此时,磁性MWCNTs的再生率为102.64%。磁性MWCNTs经过5次循环再生,材料的吸附性能和磁性均保持良好。微波再生时,碳纳米管上产生的“热点”,可将DBP降解、燃烧氧化,实现磁性MWCNTs的有效再生。