纳米材料在吸附剂中的研究进展及应用
海水淡化设备中纳米材料的应用研究
海水淡化设备中纳米材料的应用研究概述:海水淡化是指将海水中的盐分和杂质去除，使其转变为可以供人类生活和农业灌溉使用的淡水。
目前，海水淡化技术被广泛应用于全球缺水严重的地区，为解决当地的供水问题做出了重要贡献。
在海水淡化设备中，纳米材料的应用正在逐渐受到关注。
本文将重点讨论海水淡化设备中纳米材料的应用研究。
一、纳米材料在膜分离中的应用膜分离是海水淡化中最常用的技术之一。
纳米材料能够通过调节膜的微孔结构和表面特性来提高膜的分离性能。
例如，纳米材料可以改善膜的大孔径分离性能，同时保持良好的通透性。
纳米材料的高比表面积和孔隙结构能够增加膜的通透性和选择性，从而提高膜的分离效率。
此外，纳米材料还可以通过改变膜的表面化学性质，增强膜的亲水性，减少盐分在膜表面的沉积，延长膜的使用寿命。
二、纳米材料在吸附剂中的应用吸附剂是海水淡化中常用的一种处理方法，用于去除海水中的溶解性盐分和有机物。
纳米材料因其高比表面积和特殊的表面化学性质，被广泛应用于吸附剂材料的制备中。
纳米材料可以提高吸附剂的吸附容量和吸附速率，并且能够在较低的能耗下实现高效的海水淡化。
通过调控纳米材料的孔隙结构和表面活性位点，可以进一步提高吸附剂的选择性，从而实现对特定盐分或有机物的高效去除。
三、纳米材料在催化剂中的应用催化剂是海水淡化过程中一种重要的功能材料。
纳米材料因其高比表面积和特殊的晶体结构，在催化剂中具有独特的优势。
纳米材料能够提高催化剂的活性和选择性，并且能够在相对较低的温度和压力下实现高效的盐分去除和水解反应。
此外，纳米材料还可用于催化剂的再生，可以提高催化剂的循环使用性能。
四、纳米材料在抗污染性能中的应用海水中存在着大量的有机物和微生物，这些物质容易附着在海水淡化设备的表面，形成污染层，降低设备的效率。
纳米材料可以通过改变表面能和表面粗糙度来提高材料的抗污染性能。
例如，通过纳米材料的涂覆或添加到材料基质中，可以有效减少有机物和微生物的粘附和生长，从而保持设备的高效运行。
纳米材料在水处理中的应用方法
纳米材料在水处理中的应用方法概述：随着工业化和人口的增长，水资源的污染日益严重，水处理技术变得越来越重要。
纳米材料因其独特的物理和化学性质，在水处理领域中展示出了广泛的应用前景。
本文将探讨纳米材料在水处理中的应用方法，包括吸附、催化、抗菌和分离等方面。
一、纳米材料吸附方法的应用吸附是水处理过程中最常用的方法之一。
纳米材料由于其大比表面积、高吸附容量和可调控性等特点，成为了优质的吸附剂。
1.1 纳米吸附剂的制备利用纳米材料吸附污染物需要制备合适的吸附剂。
常见的纳米吸附剂包括氧化铁纳米颗粒、氧化铝纳米棒、碳纳米管等。
这些纳米材料的合成可以通过物理和化学方法实现，如凝胶法、溶胶凝胶法、共沉淀法等。
1.2 纳米吸附剂的应用纳米吸附剂可以应用于吸附去除重金属离子、有机物和微生物等。
这些吸附剂可以通过改变表面性质来提高吸附效率和选择性。
此外，利用纳米吸附剂还可以实现重金属离子的控释和杀菌作用等。
二、纳米材料催化方法的应用纳米材料在水处理领域中还可作为催化剂，通过催化反应来降解有害物质。
2.1 纳米催化剂的制备纳米材料催化剂的制备通常采用溶胶-凝胶法、热分解法或共沉淀法等。
在制备过程中，需要注意控制纳米颗粒的尺寸和形貌，以增强催化活性。
2.2 纳米催化剂的应用纳米催化剂在水处理中可应用于降解有机物、氧化重金属和分解水中的有害化学物质等。
例如，二氧化钛纳米材料常用于催化光解水产生氢气。
三、纳米材料抗菌性能在水处理中的应用水中微生物的滋生往往导致水质污染和传染疾病的传播。
纳米材料的抗菌性能使其在水处理中发挥重要作用。
3.1 纳米抗菌材料的制备常见的纳米抗菌材料包括银、铜、锌等纳米颗粒，以及氧化锌、二氧化钛等纳米薄膜。
这些材料可以通过化学合成、溶胶法或热分解法等方法制备得到。
3.2 纳米抗菌材料的应用利用纳米抗菌材料可以抑制水中微生物的生长和繁殖。
这种抗菌性能可以应用于制备水处理剂、杀灭水中的病原微生物和控制管道污染等方面。
生物基纳米复合材料吸附剂的开发
生物基纳米复合材料吸附剂的开发一、生物基纳米复合材料概述生物基纳米复合材料是一种新型的多功能材料，它结合了生物材料的可再生性和纳米材料的优异性能。
这种材料的开发利用了生物资源，通过纳米技术进行改性，以提高其在环境治理、生物医药等领域的应用潜力。
生物基纳米复合材料的开发，不仅能够推动材料科学的进步，还将对整个社会经济产生深远的影响。
1.1 生物基纳米复合材料的核心特性生物基纳米复合材料的核心特性主要包括以下几个方面：- 可再生性：生物基材料来源于自然界，具有可再生和生物降解的特性，对环境友好。
- 高比表面积：纳米材料的高比表面积使得生物基纳米复合材料具有优异的吸附性能。
- 多功能性：通过纳米技术，可以赋予生物基材料多种功能，如抗菌、抗炎、催化等。
1.2 生物基纳米复合材料的应用场景生物基纳米复合材料的应用场景非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 环境治理：用于水处理和空气净化，吸附和去除污染物。
- 生物医药：作为药物载体，提高药物的生物利用度和靶向性。
- 能源存储：作为超级电容器和电池的电极材料，提高能量存储效率。
二、生物基纳米复合材料的制备技术生物基纳米复合材料的制备是一个涉及多学科交叉的复杂过程，需要材料科学、纳米技术、生物学等多领域的共同努力。
2.1 生物基材料的选择与处理生物基材料的选择是制备生物基纳米复合材料的第一步。
常见的生物基材料包括纤维素、木质素、甲壳素等。
这些材料需要经过适当的处理，如化学改性、物理粉碎等，以适应纳米复合的需要。
2.2 纳米材料的合成与功能化纳米材料的合成是制备生物基纳米复合材料的关键步骤。
常用的纳米材料包括碳纳米管、石墨烯、金属氧化物纳米颗粒等。
这些纳米材料需要通过特定的合成方法制备，并进行表面功能化，以增强其与生物基材料的相容性和稳定性。
2.3 生物基纳米复合材料的复合技术生物基纳米复合材料的复合技术涉及到多种材料的混合和相互作用。
常见的复合技术包括溶胶-凝胶法、层状复合法、原位聚合法等。
Mxene基材料在吸附污水中金属离子领域的应用
Mxene基材料在吸附污水中金属离子领域的应用Mxene基材料在吸附污水中金属离子领域的应用随着工业化进程的加速推进，水污染问题日益突出。
其中，金属离子的排放成为了环境保护中的重要问题。
金属离子的高浓度存在会对水质产生危害，并且会对生物和人类健康造成潜在威胁。
因此，寻找高效、低成本的吸附剂用于去除污水中的金属离子，成为了当前环境领域研究的焦点。
Mxene基材料凭借其独特的结构和优异的吸附性能，成为了一种有潜力的金属离子吸附材料。
Mxene基材料是一类二维纳米材料，由多层过渡金属碳化物或氮化物（TMX）片层剥离而来。
这种基材料具有高比表面积、丰富的官能团和优越的导电性能。
这些特性使得Mxene基材料在吸附污水中金属离子的研究中具备了巨大的潜力。
首先，Mxene基材料具有较高的比表面积，这可提供更多的吸附位点，从而增加与溶液中金属离子的接触面积，提高吸附效果。
研究表明，使用Mxene基材料作为吸附剂时，其比表面积可达几百平方米每克，远远高于传统吸附剂。
这种高比表面积使得Mxene基材料能够更好地吸附金属离子，使其从污水中被有效地去除。
其次，Mxene基材料表面的官能团可以通过配位作用与金属离子发生吸附反应。
这些官能团可提供活性位点，增加与金属离子的亲和力，从而实现更高的吸附效率。
研究显示，Mxene基材料通过表面官能团与镉、铜、铅等金属离子之间形成化学键，有效地将这些金属离子吸附在材料表面，从而净化了污水中的金属离子。
此外，由于Mxene基材料的导电性能良好，其在污水中金属离子的吸附过程中还可以实现电化学再生，具备可持续应用的潜力。
传统的吸附剂在吸附一定量的金属离子后可能需要进行热解或化学处理以实现再生，而Mxene基材料则可以通过电化学方法实现再生。
这种电化学再生方式可以大大减少对环境的进一步污染，保护水资源的可持续利用。
尽管Mxene基材料在吸附污水中金属离子领域的应用表现出巨大的潜力，但仍然存在一些挑战需要克服。
纳米材料在催化领域中的应用研究进展
纳米材料在催化领域中的应用研究进展引言：纳米材料具有独特的物理和化学性质，因此在各个领域的应用中表现出巨大的潜力。
催化领域作为其中之一，其对纳米材料的应用研究得到了广泛关注。
本文将介绍纳米材料在催化领域中的应用研究进展，并重点讨论纳米材料在催化剂设计、催化反应增效和环境保护方面的应用。
一、纳米材料在催化剂设计中的应用纳米材料在催化剂设计中的应用主要体现在以下几个方面：1.1 表面活性位点设计纳米材料具有较大的比表面积和更多的表面活性位点，这为催化反应提供了更多的反应中心。
通过精确控制纳米材料的形貌和尺寸，可以调控表面活性位点的分布，从而实现催化剂的选择性设计。
1.2 掺杂和修饰通过掺杂和修饰纳米材料，可以改变其电子结构和表面化学性质，从而调控催化剂的活性和选择性。
例如，通过掺杂金属氧化物纳米材料，可以增强其催化剂对氧还原反应的活性。
1.3 纳米材料的结构调控纳米材料的结构调控是催化剂设计的关键环节。
通过调控纳米材料的晶体结构、孔隙结构和形貌等因素，可以提高催化剂的稳定性和反应活性。
例如，将纳米金属团簇负载在多孔材料上，可以提高催化剂的稳定性和选择性。
二、纳米材料在催化反应增效中的应用纳米材料在催化反应增效中的应用主要体现在以下几个方面：2.1 催化剂载体的改进纳米材料作为催化剂的载体，具有较大的比表面积和更多的孔隙结构，可以提供更多的活性位点和表面反应中心，从而增强催化剂的反应活性。
通过改进载体的结构和形貌，可以进一步增加纳米材料的催化效率。
2.2 纳米材料与催化剂的协同作用纳米材料和催化剂之间存在协同作用，通过纳米材料与催化剂之间的相互作用，可以增强催化剂的催化活性和选择性。
例如，利用纳米材料作为催化剂的辅助剂，可以提高催化剂对某些困难反应的活性。
2.3 纳米催化剂的自组装纳米材料的自组装是一种有效的催化剂设计策略。
通过纳米材料本身的自组装过程，可以形成具有特定结构和性质的催化剂。
这种自组装催化剂不仅具有较大的比表面积和更多的活性位点，还具有较好的物理和化学稳定性。
纳米材料在化工领域的应用
纳米材料在化工领域的应用随着科技的不断发展，纳米材料在化工领域的应用逐渐得到了广泛的关注。
纳米材料具有独特的物理化学性质，如高比表面积、良好的导电性和催化活性等，这些性质使得纳米材料在化工领域中具有广泛的应用前景。
本文将介绍纳米材料在化工领域中的应用，包括催化剂、吸附剂、光电材料和药物载体等。
一、催化剂纳米材料在催化剂领域的应用已经得到了广泛的研究。
由于纳米材料具有高比表面积和良好的催化活性，它们可以作为催化剂的有效载体。
例如，纳米级贵金属催化剂可以用于石油化工领域的催化裂解和加氢反应中。
此外，纳米材料还可以作为催化剂的载体，以提高催化剂的活性和稳定性。
例如，纳米碳管可以作为金属催化剂的载体，以提高催化剂的活性和稳定性。
二、吸附剂纳米材料由于其高比表面积和良好的吸附性能，可以作为吸附剂用于化工领域。
例如，纳米活性炭可以用于水处理和空气净化领域。
纳米活性炭具有高比表面积和良好的吸附性能，可以有效地吸附水中的有机物和空气中的有害气体。
此外，纳米材料还可以作为吸附剂用于石油化工领域，如纳米分子筛可以用于分离和纯化石油中的烃类组分。
三、光电材料纳米材料在光电领域的应用也得到了广泛的研究。
由于纳米材料具有高光电导性和良好的光学性能，它们可以作为光电材料的有效载体。
例如，纳米硅可以用于太阳能电池领域，它可以有效地吸收太阳光并转化为电能。
此外，纳米材料还可以作为LED灯具的发光层，以提高灯具的亮度和稳定性。
四、药物载体纳米材料在药物载体领域的应用也得到了广泛的研究。
由于纳米材料具有高比表面积和良好的药物承载能力，它们可以作为药物的有效载体。
例如，纳米脂质体可以作为药物载体用于抗肿瘤药物的治疗中。
此外，纳米材料还可以作为基因治疗的药物载体，以实现基因的有效传递和表达。
五、环保领域纳米材料在环保领域也有着广泛的应用前景。
例如纳米二氧化钛等具有光催化性能的材料可以在常温下将空气中的有害物质分解为无害物质，因此可以用于空气净化器的制造上；纳米活性炭等具有高吸附性能的材料可以用于处理污水中的重金属离子等有害物质；纳米纤维等高比表面积的材料可以用于制造高效能电池等能源产品；另外一些特殊的纳米材料还可以用于制造环保型的纺织品等等。
磁性纳米Fe3O4吸附材料的制备及在废水处理中的应用
磁性纳米Fe3O4吸附材料的制备及在废水处理中的应用磁性纳米Fe3O4吸附材料的制备及在废水处理中的应用引言：随着工业的发展和人类生活水平的提高，废水排放成为一个严峻的环境问题。
废水中存在着各种有害物质，如重金属离子、有机污染物等，对环境和人体健康都造成了严重的威胁。
因此，研发高效吸附材料用于废水处理成为一项迫切任务。
磁性纳米Fe3O4吸附材料因其优良的吸附性能和易分离特性，在废水处理中得到了广泛的应用。
本文将介绍磁性纳米Fe3O4吸附材料的制备方法和在废水处理中的应用研究进展。
一、磁性纳米Fe3O4吸附材料的制备方法1. 化学共沉淀法：该方法是将Fe2+、Fe3+以适当的摩尔比例加入溶液中，在适当pH条件下加入碱溶液，通过共沉淀反应合成纳米Fe3O4颗粒。
这种方法简单、成本低廉，是制备磁性纳米Fe3O4吸附材料的常用方法。
2. 热分解法：该方法首先将适量的铁酸二铵溶解在溶剂中，然后在氮气保护下，将溶液置于高温下进行热分解，生成纳米Fe3O4粒子。
这种方法所得产物纯度高、粒径均匀，但操作条件较为苛刻。
3. 热反应法：该方法是将适量的FeCl2和FeCl3加入去离子水中，加热反应得到纳米Fe3O4颗粒。
这种方法操作简单、可控性好，且所得产物纳米颗粒分散性好。
二、磁性纳米Fe3O4吸附材料在废水处理中的应用1. 重金属离子吸附：纳米Fe3O4颗粒具有较大的比表面积和丰富的表面活性位点，能够有效吸附废水中的重金属离子。
研究发现，纳米Fe3O4吸附剂对重金属离子的吸附性能受pH、离子浓度、温度等因素的影响。
磁性纳米Fe3O4吸附材料还可以通过外加磁场实现分离和回收，具有较好的循环利用性。
2. 有机污染物吸附：磁性纳米Fe3O4吸附材料对有机污染物也有良好的吸附性能。
有机污染物分子可以通过静电相互作用、氢键等方式与纳米Fe3O4表面发生吸附作用，从而有效去除废水中的有机污染物。
此外，纳米Fe3O4材料还可以通过紫外光催化降解有机污染物，具有较好的降解效果。
纳米材料在环境污染治理中的应用技巧分享
纳米材料在环境污染治理中的应用技巧分享近年来，随着环境污染问题的日益突出，纳米材料作为一种新型材料，其在环境污染治理中展现出了巨大的潜力。
纳米材料具有较大的比表面积和特殊的物理、化学性质，因此在环境污染治理中具备广泛的应用前景。
本文将分享一些关于纳米材料在环境污染治理中的应用技巧，旨在为环境治理相关工作者提供参考和借鉴。
一、纳米材料在水污染治理中的应用1. 纳米吸附剂的应用纳米吸附剂是一种利用纳米材料对水中有害物质进行吸附的技术。
其具有较大的比表面积和吸附活性，能够高效地吸附水中的重金属离子、有机物等污染物质。
对于纳米吸附剂的选择，应根据目标污染物的性质和溶液条件来确定。
同时，纳米吸附剂的再生利用和安全处理也是需要考虑的重要问题。
2. 纳米催化剂的应用纳米催化剂是一种利用纳米材料的催化性能对水中污染物进行降解的技术。
纳米催化剂的选择应从多个方面考虑，包括催化活性、稳定性以及对环境的影响等。
在水污染治理中，常见的纳米催化剂包括纳米金属氧化物、纳米金属等。
通过调控纳米催化剂的形貌、尺寸、掺杂等方法，可以进一步提高其催化活性和选择性。
二、纳米材料在大气污染治理中的应用1. 纳米光催化剂的应用纳米光催化剂是一种利用纳米材料的光催化性能降解大气中污染物的技术。
常见的纳米光催化剂包括纳米二氧化钛、纳米氧化锌等。
通过光催化过程，纳米光催化剂能够将大气污染物转化为无害物质。
此外，光催化剂还可以通过光解酸性氧化物和还原酸性物质的反应，清除空气中的二氧化硫和氮氧化物等有害气体。
2. 纳米过滤材料的应用纳米过滤材料是一种利用纳米孔隙结构对大气中颗粒物进行过滤的技术。
纳米过滤材料具有较高的过滤效率和较低的阻力，可以有效地捕捉空气中的颗粒物。
对于纳米过滤材料的选择，需根据目标颗粒物的大小和成分来确定。
同时，纳米过滤材料的抗污染性能和再生利用也是需要考虑的问题。
三、纳米材料在土壤污染修复中的应用1. 纳米吸附剂的应用纳米吸附剂在土壤污染修复中可以通过吸附作用将污染物质吸附到纳米材料表面，从而实现土壤的净化和修复。
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纳米材料在吸附剂中的研究进展及应用摘要：本文研究了纳米材料被作为吸附剂在分离和富集中的研究进展及引用。
纳米材料主要包括金属、金属氧化物、富勒烯、碳纳米管等。
关键词：纳米材料；水处理；吸附剂Research Progress and Application in Nanomaterials for Adsorbents Abstract：The research progress and applicaton of nancmaterials as adsorbents for separating and enriching in water pollution have been studied. Nanomaterials include metal,metal oxide,fullerene, carbon nanotubes and so on.Key words：nanomaterials ; water treatment ; adsorbents一、引言我国水资源的特点是总量大，人均量少。
水资源的不足，加上地表水、浅层地下水的污染又减少了可供利用水资源的数量，形成了所谓的污染性缺水，造成了水荒。
水污染对人体健康及工农业生产的持续发展带来了很大的危害。
水在循环过程中，沿途挟带的各种有害物质，可通过水的稀释、扩散降低含量而实现无害化，这是水的自净作用。
但也可能由于水的流动交换而迁移，造成其他地区或更大范围的污染。
那么，我们需要对污水进行预处理才能将其排放到环境中去。
在各种环境污染处理技术中，吸附法是广泛应用的方法。
常用的吸附剂有活性炭、活性硅藻土、纤维、天然蒙托土、煤渣以及混凝剂等。
纳米材料是一种有着巨大应用前景的吸附材料。
纳米科学技术是20世纪80年代末崛起并迅速发展起来的新科技。
纳米材料指尺寸大小为1~100nm的物质材料，与普通的块体材料相比，纳米材料具有较大的比表面和较多的表面原子，因而显示出较强的吸附特性。
二、纳米材料的吸附作用对于纳米粒子的吸附作用，目前普遍认为：纳米粒子表面的表面羟基作用。
纳米粒子的吸附作用主要是由于纳米粒子的表面羟基作用。
纳米粒子表面存在的羟基能够和某些阳离子键合，从而达到表观上对金属离子或有机物产生吸附作用；另外，纳米粒子具有大的比表面积，也是纳米粒子吸附作用的重要原因。
一种良好的吸附剂，必须满足比表面积大，内部具有网络结构的微孔通道，吸附容量大等条件，而颗粒的比表面积与颗粒的直径成反比。
粒子直径减小到纳米级，会引起比表面积的迅速增加。
当粒径为10nm时，比表面积为90m2/g；粒径为5nm时，比表面积为180m2/g；粒径下降到2nm时，比表面积猛增到450m2/g。
由于纳米粒子具有高的比表面积，使它具有优越的吸附性能，在制备高性能吸附剂方面表现出巨大的潜力，提供了在环境治理方面应用的可能性。
[1]1.纳米金属的吸附作用纳米金属的表面原子特别是处于边和角上的原子有较高的化学活性，这些原子正是催化剂的活性中心，也是吸附剂的活性位点。
由于纳米金属原子簇具有较高的表面能，属于亚稳态，有团聚的倾向。
目前主要有以下2种方法改变其稳定性：（1）用多孔的物质如Al2O3、SiO2、碳质材料和多聚物等作为载体，浸入金属盐溶液中，然后将金属离子还原为零价纳米金属原子簇而固定在载体上。
（2）纳米金属的表面修饰。
用纳米金属作吸附剂的也有报道，Kanel等在N2保护下，用NaBH4还原FeCl3制得了纳米零价铁即纳米铁，他们用纳米铁作为吸附剂对地下水中As（Ⅲ）的吸附行为进行了研究，结果表明，As（Ⅲ）的初始浓度和溶液的pH值对吸附有影响，最大吸附容量为3.5ng As（Ⅲ）/g纳米铁，并发现HCO3-、H4SiO4和H2PO4-的存在对As（Ⅲ）的吸附有干扰。
2.纳米氧化物的吸附作用许多纳米氧化物表面展现出既具有Lewis碱又具有Lewis酸的特性，特别是在角和边上。
残留的表面羟基和阴/阳离子空穴也能增加纳米氧化物的表面活性。
纳米材料用于分离富集起步较晚，Vassileva等在1996年研究了比表面积大的TiO2作为固相萃取吸附剂对金属离子吸附性能。
结果表明，TiO2比常用的SiO2作为固相萃取剂具有许多优点，主要是：高吸附容量、多元素同时吸附、能有效地吸附和洗脱及很好的重视性。
马万红等人利用流动注射微柱富集在线分析方法对Cr（Ⅵ）离子在纳米TiO2表面上的吸附动力学特征进行了原位表征，研究结果表明，纳米TiO2对Cr（Ⅵ）有强烈的吸附作用，当pH改变时，纳米TiO2吸附的Cr（Ⅵ）可被2mol/LHCl完全洗脱。
Mallikarjuna等[2]用纳米γ-Fe2O3和硫脲的复合物作为吸附剂，对Pb2+吸附研究表明，该复合物显示出较强吸附能力。
纳米氧化物分离富集技术与其他分析技术联用，也是吸附剂研究的一个重要发展方向3.富勒烯的吸附作用富勒烯是一种闭合笼型的碳原子团簇。
C60富勒烯作为吸附剂最令人感兴趣的是它的选择性。
许多金属离子能够和1-吡咯基二硫代甲酸铵(APDC)形成络合物，从而可以用C60富集。
而镉被选择性地从共存的Cu、Pb、Zn和Fe等离子中分离出来并用原子吸收光谱检测。
C60富勒烯还被用于镉、铅和镍的富集。
4.碳纳米管的吸附作用碳纳米管（CNTs）是国内外广泛关注的一类碳材料，近年来逐渐成为水处理材料领域的一个研究热点。
碳纳米管是日本科学家Iijima于1991年发现的一种晶型碳素材料，区别于传统晶型碳素材料石墨和金刚石的二维结构和三维结构，碳纳米管呈一维管状结构，由一层或多层石墨片沿轴向卷曲成圆柱状，两端由半球形的端帽封闭，石墨层片内的碳原子以C-C 键相连，由一层石墨片层卷曲而成的称为单壁碳纳米管，由多层石墨片层卷曲而成的则称为多壁碳纳米管，多壁碳纳米管层间以范德华力结合。
碳纳米管因具有独特的电磁学、力学、光学和热性能学而被用于储氢材料、复合材料增强剂、催化剂载体、超导材料等领域。
由于碳纳米管独特的纳米管状微观结构及其大比表面积、丰富孔隙结构、独特导电性能等特性，在水处理材料领域受到关注，自20世纪以来已被逐渐研究用作水处理吸附材料、催化材料以及吸附和催化材料载体。
[3]我国在世界范围内最早开展碳纳米管对水中无机污染物吸附效能研究。
碳纳米管本身对无机污染物具有吸附能力，2003年清华大学的Li等[4]就开展了碳纳米管对无机离子F-的吸附去除研究，他们的研究表明，定向碳纳米管对氟离子吸附容量达4.5mg/g以上。
由于碳纳米管具有高比表面积和丰富孔结构，因此在碳纳米管表面引入吸附无机离子的活性集团，将会显著提高其对无机离子的吸附效能。
另外我国率先开展碳纳米管对水中有机污染物的吸附去除研究，2003年Peng等[5]首次研究了多壁碳纳米管对水中有机污染物1,2-二氯苯的研究，结果表明，碳纳米管对有机污染物1,2-二氯苯吸附效果良好，且吸附平衡时间远远短于活性炭，碳纳米管对1,2-二氯苯吸附在较宽的pH值范围（3-10）内吸附效能稳定。
同时发现，在高pH值条件下，碳纳米管对非离子有机污染物吸附出现明显下降，他们认为，其机理是由于碳纳米管表面少量含氧官能团在高pH值条件下电离和水化，从而导致在碳纳米管表面形成水化层，引起吸附量下降。
总结起来，碳纳米管本身对无机污染物具有一定吸附效能，但吸附效果有限，才用化学氧化的方法对碳纳米管进行氧化处理，在碳纳米管表面引入含氧官能团，能显著提高碳纳米管对无机物的吸附能力，其作用机理是无机污染物与碳纳米管表面含氧官能团发生表面络合作用，完成吸附过程，吸附后的碳纳米管可才用酸液洗脱的方法进行再生。
碳纳米管对有机污染物具有较好吸附性能，且碳纳米管对有机污染物吸附受碳纳米管表面性质、水质条件和污染物分子性质等因素影响，一般表面富含含氧官能团碳纳米管对有机污染物吸附效能下降，而表面疏水性改性往往有利于碳纳米管对有机污染物的吸附去除。
碳纳米管是一类新型碳材料，具有大比表面积、丰富孔隙结构、良好电子传输性能、优异的机械强度和化学稳定性，使其在水处理吸附材料、催化材料等领域受到关注。
目前国内在此方面的研究方兴未艾，可以预见，关于碳纳米管水处理材料的研究未来仍会成为众多研究工作者关注的焦点。
四、结语纳米材料具有较大的化学活性和表面能，很容易与外来的原子结合，形成稳定的结构。
作为吸附剂有以下有点：超强的吸附能力；宽的pH值适用范围；高的选择性。
但有些纳米材料的稳定性较差，如无机纳米颗粒，在空气中吸附气体并与气体发生反应；一些纳米粒子为降低其表面能而有较大的团聚倾向；正因纳米材料的超强吸附性，给脱附、再生带来困难。
纳米材料在环境保护中的应用越来越受到人们的重视，这点是毋庸置疑的。
虽然此项技术还处于由实验室向工业化发展的阶段，纳米技术在微观理论上还有许多疑点，纳米吸附理论还有待完善，但可以预见，通过深入研究纳米材料的性质，人们将制备出高吸附选择性的纳米材料，高选择性、高稳定性、高催化活性、低成本、长寿命及无污染的“超级纳米吸附剂”必将在环境保护等领域有着广阔的应用前景，纳米吸附技术的推广必将是不可阻挡的趋势。
参考文献：[1]周广英，许馨予，李小丽.纳米吸附技术及其在环境保护中的应用[J].广东化工，2004，6(4)：40—41.[2]Mallikarjuna N N.V enkataraman A.Talanta,2003,60(1)：139—147.[3]彭先佳，贾建军，栾兆坤，王军.碳纳米管在水处理材料领域的应用[J].化学进展，2009,9（9）：1987—1992.[4]Li Y H , Wang S G , Zhang X F ,et al.Mater . Res .Bull.,2003,38：469—476.[5]Peng X J,Li Y H,Luan Z K, et al.Chem. Phys.Lett.,2003,376：154—158.。