碳納米管在膨潤土防水毯中遷移規(guī)律的研究.pdf

1、納米技術目前在各領域都有廣泛的應用，而納米粒子對環(huán)境和生物系統(tǒng)產(chǎn)生的毒性危害也日益引起人們的重視?，F(xiàn)有的固體廢棄物填埋場防污屏障系統(tǒng)設計時并沒有考慮對納米顆粒的攔截，這極有可能導致今后納米顆粒透過防污屏障系統(tǒng)進入到環(huán)境中去，從而對環(huán)境產(chǎn)生潛在的危害。
　　本文通過對碳納米管在防污屏障系統(tǒng)中的運移規(guī)律進行研究，建立能夠反映和描述納米顆粒在防污屏障系統(tǒng)中的運移規(guī)律的數(shù)學模型，計算它的解析解，并結合有限元軟件開展數(shù)值模擬。同時通過滲透試

2、驗等手段，對防污屏障采用的膨潤土防水毯材料進行試驗，評價其對碳納米管的攔截能力，并為數(shù)學模型和數(shù)值計算提供計算參數(shù)。研究結果為有效改善現(xiàn)有防污屏障系統(tǒng)的設計方法，提高其對碳納米顆粒的攔截能力，提供了一定的設計依據(jù)，對避免日后納米粒子可能造成對環(huán)境和生物系統(tǒng)的潛在危害，具有非常重要的意義。
　　主要研究結果如下：
　?。?）本文通過常水頭滲透試驗對碳納米管在單層膨潤土防水毯中運移的研究表明：其滲透系數(shù)在隨著時間的增加逐漸減小，

3、并在同一個時刻下，滲透系數(shù)隨著壓力的增大而減小，而且其滲透系數(shù)與壓力的對數(shù)成明顯的線性關系。
　　（2）采用烘干稱重法對碳納米管滲濾液的濃度作了定量測定，研究發(fā)現(xiàn)膨潤土防水毯對碳納米管的平均攔截率達到了95％；
　?。?）通過提出分段線性函數(shù)邊界條件和引入壓力影響系數(shù)，建立了可以較好地描述碳納米管在膨潤土防水毯中運移規(guī)律的數(shù)學模型，并得到其解析解；
　?。?）采用有限元分析軟件SEEP/W和CTRAN/W，模擬分析了碳