1. 本选题研究的目的及意义
多环芳烃(PAHs)作为一类广泛存在于环境中的持久性有机污染物,对生态系统和人类健康构成严重威胁。
由于其具有致癌性、致畸性和致突变性,因此,如何高效去除环境中的PAHs成为了环境科学领域的研究热点。
吸附法由于其操作简便、成本低廉、效率高等优点,被认为是一种很有前景的PAHs去除技术。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,石墨烯基材料在吸附去除PAHs方面展现出巨大潜力,成为了国内外研究的热点。
1. 国内研究现状
国内学者在石墨烯基材料吸附PAHs方面做了大量研究。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
主要内容:1.构建水相中PAHs在GOQDs上的吸附模型。
2.利用分子动力学模拟方法研究PAHs在GOQDs上的吸附等温线、吸附动力学和吸附热力学。
3.分析不同因素(如GOQDs尺寸、表面官能团、pH值、离子强度等)对PAHs吸附行为的影响。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论模拟与实验相结合的方法。
1.首先,通过文献调研和数据库检索,收集整理PAHs的性质、GOQDs的结构和性质、分子模拟方法等相关资料,为后续研究奠定基础。
2.利用MaterialsStudio软件构建水相中PAHs在GOQDs上的吸附模型,并进行分子动力学模拟,研究PAHs在GOQDs上的吸附等温线、吸附动力学和吸附热力学。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:
1.首次利用分子动力学模拟方法系统研究了水相中PAHs在GOQDs上的吸附行为,揭示了GOQDs的结构、表面性质、溶液环境等因素对PAHs吸附的影响规律。
2.结合密度泛函理论计算,从电子结构层面阐明了PAHs与GOQDs之间的相互作用机制,为GOQDs基吸附材料的设计提供了理论依据。
3.将理论模拟与实验研究相结合,验证了模拟结果的可靠性,并为GOQDs基吸附材料的制备和应用提供了技术支持。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 陈静,陈景文,甘国友,等.石墨烯基纳米复合材料在水处理中的研究进展[J].材料导报,2018,32(15):2571-2580.
[2] 刘丽君,王晓静,张亚涛,等.氧化石墨烯的制备及其吸附性能研究进展[J].化工进展,2017,36(1):389-398.
[3] 张丽华,王晓燕,周求湛,等.氧化石墨烯吸附水中多环芳烃的研究[J].环境化学,2016,35(6):1281-1288.
