1.1论文的背景、目的和意义

由于人类的大量使用及处理方法不当，药品和个人护理品作为一种痕量的新兴污染物不断进入环境，双氯芬酸就是其中一种。双氯芬酸（diclofenac，DCF）)是一种广泛用于镇痛、抗关节炎和抗风湿的非菌体抗炎药。由于双氯芬酸的生物降解能力低下和在环境中具有持久性，污水处理厂仅能将其部分去除(约40% )，它在表面水体和污水处理厂出水中的浓度已经累积到0.14-1.48ug/L的范围。由于其具有毒性且难自然降解，具有较高的潜在危害，已受到研究者广泛关注。近年来，在水环境中频繁检测到双氯芬酸的存在，地下水、地表水中的浓度约为0.59μg /L和28.4μg /L，相关地区医院废水排放口处双氯芬酸浓度最高时达到228.5g /L。另外，人类服用双氯芬酸之后有15%以原药的形式排出体外，而且污水处理过程的微生物代谢可引发双氯芬酸生物活性代谢物的释放，已经发现它对陆生脊椎动物和鱼类产生的逆向作用。因此，需要研究有效去除水中双氯芬酸的方法以保护水资源。

目前已经开发出许多不同方法去除水中有机污染物，例如生物处理、混凝/絮凝、臭氧处理、化学氧化、膜过滤、离子交换、光催化降解和吸附技术等。在这些不同的方法中，不发生化学降解的吸附技术因其有效与经济的优点而受到关注。普通吸附剂包括活性炭、沸石、猫土、工业副产物、农业废物、生物质和聚合材料等。但这些吸附剂的吸附容量低且分离困难，仍然需要研究新的具有前途的吸附剂。近年来，纳米材料，特别是碳纳米材料在水处理研究受到了广泛的关注。碳纳米管作为一种新型的吸附材料,具有比表面积大、吸附容量大的优点，作为优秀的水处理材料，它们的市场价格随着生产技术的提高显著降低。同时，它们高效的吸附性能，使其在水体污染控制领域有着较好的应用前景以及社会经济效益。

1.2碳纳米管的研究进展

与传统普通材料相比，碳纳米管具有巨大的比表面积和丰富的纳米孔隙结构、高的热稳定性和化学稳定性、中空的内腔和层状结构以及表面很容易被修饰等优点，因而在作为吸附材料方面有着广阔的应用前景。2001年，Long等率先应用碳纳米管吸附二噁英类气体污染物。他们通过程序升温解吸技术研究发现碳纳米管对于二恶英类低挥发性有机物的结合力比与活性炭及γ-Al2O3的要强，因而碳纳米管对二恶英吸附效果要好于活性炭及γ-Al2O3。随后，更多研究人员也对水溶液中各种污染物在碳纳米管上的吸附进行了深入研究。

1.2.1碳纳米管的吸附特性

一是碳纳米管作为气相吸附剂。碳纳米管的气相吸附主要是关于氢气存储方面的研究最多。2011 年，Guo等人研究了经不同预处理后多壁碳纳米管的储氢性能。结果发现多壁碳纳米管的吸附量与样品的种类、预处理方法密切相关，适当增加环境温度有利于吸附。

二是碳纳米管作为液相吸附剂。目前，碳纳米管作为液相吸附的研究也很多，但关于环保方面的研究颇多。张春丽等人于 2007 年研究了碳纳米管对水中茜素红的吸附去除性能，发现纯化的碳纳米管对水中的茜素红具有很好的去除率，并且发现碳纳米管在中性和酸性溶液中的去除率高于碱性溶液。于 2008 等人又研究了碳纳米管对水溶液中锌离子的吸附去除性能，结果发现纯化的碳纳米管对细粒子的去除效果亦较好，并发现碳纳米管在中性溶液和弱碱性溶液中的去除率大于酸性溶液。2010 年，Peng 等人采用静态法和动态法考察了通过浸渍法制备的 4 种离子液体负载型碳纳米管吸附材料对溶液中 As(III)和 As(V)的去除性能。结果发现负载离子液体的碳纳米管对 As(III)和 As(V)具有较强的吸附作用，吸附过程属单分子层的化学吸附。

1.2.2碳纳米管吸附水体中有机污染物

天然水体中含有酚类、卤代苯、有机胺、卤代烃、芳香烃等有机污染物，焦化厂、化工厂和煤气厂的废水是它们的主要来源。它们会对人体和动植物产生极大的毒害，因此有害废水处理的主要任务也包括对水体中有机污染物的去除。近年来已有许多关于碳纳米管吸附或固相萃取有机污染物的报道。