纳米SiO2颗粒在高pH条件下的团聚与迁移行为研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着纳米技术的迅速发展,纳米二氧化硅被广泛的应用到医药、塑料、涂料、橡胶、陶瓷化妆品等领域。鉴于其大量的生产和广泛的应用，一些二氧化硅不可避免的被释放到环境中。尽管二氧化硅被认为是无害的，但是由于它们逐渐增加的使用和潜在的毒性，它们对环的全面的影响仍需要进一步探究。目前国际上对纳米材料生态学影响特别是环境行为的研究仍处于起步阶段，有价值的研究结果非常少，仍有众多不确定的生态安全问题有待深入研究。目前国内外研究的人工纳米材料大多数是工业富勒烯，C₆₀，碳纳米管，二氧化硒，二氧化钛等。这些微粒在水中的迁移受到溶液的流速、离子强度和微粒表面电位的影响。但对于不同水环境下有机质存在时对纳米二氧化硅胶粒迁移影响的相关研究显见报道。

本课题以腐殖酸作为代表性的天然有机质，研究碱性条件下天然有机质对水体溶液中SiO₂纳米颗粒团聚的影响。通过改变天然有机质的浓度、离子强度，探索这些环境因子对SiO₂在溶液中聚沉及迁移的影响。

2. 研究内容和预期目标

本课题以腐殖酸作为代表性的天然有机质，研究碱性条件下天然有机质对水体溶液中SiO₂纳米颗粒团聚的影响。通过改变天然有机质的浓度、离子强度，探索这些环境因子对

SiO₂在溶液中聚沉及迁移的影响。

3. 研究的方法与步骤

1）探究腐殖酸不存在时，不同离子强度对水体溶液中sio₂纳米颗粒团聚、迁移的影响；

2）探究腐殖酸存在时，不同离子强度对水体溶液中sio₂纳米颗粒团聚、迁移的影响；

3）探究相同背景溶液下，不同浓度腐殖酸对水体溶液中sio₂纳米颗粒团聚、迁移的影响；

4. 参考文献

[1] c. wang, a.d. bobba, r. attinti, c.shen, et al. retention and transport of silica nanoparticles in saturatedporous media: effect of concentration and particle size. environ. sci. technol.2012, 46(13): 7151-7158.

[2] r.f. service, american chemicalsociety meeting. nanpmaterials show signs of toxicity. science. 2003, 300(5617):243.

[3] xuyang liu , mahmoud wazne ,tsengming chou , et al. influence of ca² and suwannee river humicacid on aggregation of silicon nanoparticles in aqueous media. waterres.2011,45:105-112

5. 计划与进度安排

1）2022-10-15~2022-10-28	查阅文献，制定实验方案，完成开题报告；
2）2022-11-01~2022-11-15	探究碱性条件下，不同离子背景（分别为Na 和Ca2 ）对SiO2纳米颗粒团聚的影响；
3）2022-11-16~2022-12-15	探究碱性条件下腐殖酸存在时，不同离子背景（分别为Na 和Ca2 ）对水体溶液中SiO2纳米颗粒团聚的影响；
4）2022-12-15~2022-12-30	总结前期工作，完成中期答辩前准备工作；
5）2022-01-01~2022-01-24	研究碱性条件下腐殖酸浓度对水体溶液中SiO2纳米颗粒迁移的影响；
6）2022-01-28~2022-02-08	毕业论文的撰写。