应用光蚀刻微模型研究碳纳米颗粒在多相孔隙介质中的迁移规律

项目名称： 应用光蚀刻微模型研究碳纳米颗粒在多相孔隙介质中的迁移规律

项目编号： No.41303079

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 天文学、地球科学

项目作者： 姜威

作者单位： 山东大学

项目金额： 26万元

中文摘要： 迁移过程是纳米颗粒环境地球化学行为中的重要步骤，然而碳纳米颗粒在自然界孔隙微环境中的迁移和沉积分布难以观测和定量。本研究拟采用光蚀刻微模型这一新技术来模拟土壤、岩石等多相孔隙介质，量化碳纳米颗粒在介质中的迁移，兼顾水体中腐植酸、蛋白质、聚糖等有机质和孔隙中硅、铁、铝氧化物界面对碳纳米颗粒迁移的作用，并将迁移和颗粒物特有的团聚沉降过程建立联系。目的在于更直观认识碳纳米颗粒在孔隙多相介质中的迁移和沉积分布，明确水体中有机质和孔隙界面特征对迁移的影响，阐明迁移与颗粒物团聚沉降的关系。本研究将为预测碳纳米颗粒的环境地学过程和风险评价提供重要依据。

中文关键词： 碳纳米材料；光蚀刻微模型；团聚；沉积；有机质

英文摘要： Transport is an important step in the environmental geochemical behaviors of nanoparticles. However, it is hard to observe or quantify the transport and deposition of carbon nanoparticles in porous environment. This study will use the emerging technology of photolithographic micromodel to simulate the multiphase porous media such as soils and minerals. The micromodel will be used to quantify the transport of carbon nanoparticles in media, to explore the effects of humic substances, proteins, polysaccharides, and the effects of silicon, ferric and aluminium oxide surfaces. The relationship of transport with particle aggregation and deposition will also be studied. The objectives of this study include the better understanding of the transport and deposition of carbon nanoparticles, clarifying the influences of organic matters and the oxide surfaces, and revealing the relationship among transport, aggregation and deposition. This study will provide scientific information to predict the environmental and geological processes and to evaluate the risk of carbon nanoparticles.

英文关键词： Carbon nanomaterials；Photolithographic micromodel；Aggregation；Deposition；Organic matter