研究背景和目的：
环境中的重金属离子主要源自于工业排放废物，向自然界中排放的含有重金属离子的工业废水已成为日益严重的环境问题。重金属离子是水体、土壤中的一类重要污染物，主要来源于采矿、冶金、电镀等工业排放的废水和固体垃圾填埋场的滤液。重金属元素不但不能被生物降解，还会在动植物体内积累，一旦进入水体和土壤,就很难消除。因此,各国均将重金属元素列为环境优先控制污染物,其排放标准也愈加严格。铜离子参与人体内某种酶的合成和新陈代谢，是人体所必需的一种重要元素[1]。体内缺铜会造成相应的功能障碍，如贫血、黑色素合成受阻、酪氨酸活动减少和白癜风等等。然而体内积累过多的铜离子也会对人体造成成严重的疾病，如恶心、呕吐、体重减轻、脱水、行动迟缓、厌食。铜离子是水体和土壤中的一种常见的污染物，主要包括采矿中的固体废物填埋、冶金、电镀等等[2]。
过去的几十年里，科学家们已经发展了很多传统的去除重金属离子的方法，包括氧化，还原，沉淀，膜过滤，离子交换和吸附[3-8]。近年来，吸附由于其具有可再生性，高效性和经济性等优点，已经成为去除废水中重金属离子的最有前途的方法之一。
自1991年日本NEC公司的Iijima[9]发现碳纳米管(CNT)并能够批量生产以来[10]，CNT这种新型材料在性能和应用方面得到了广泛的研究。它具有很高的力学性能、独特的电子性能、大的长径比、高的化学稳定性和较大的比表面等优点，在很多方面具有广阔的应用前景。由于具有巨大的比表面积，近年来碳纳米管作为吸附材料的研究引起关注[11-14]。
与其他传统的吸附材料相比，如活性碳[15]，粉煤灰[16]，甲壳素[17]和树脂[18]，碳纳米管的吸附容量更高，物理化学性质更稳定。很多科学家报道，用不同氧化剂（如硝酸、过氧化氢、过硫酸铵）氧化之后的碳纳米管对阳离子具有较高的吸附容量。例如，Li等人报道氧化的碳纳米管对金属离子的吸附能力高于粒状活性碳、粉状活性碳、粉煤灰、沸石、磁珠、涂铁砂。El-Sheikh[19]报道硝酸氧化的多壁碳纳米管可以从环境水样中预浓缩金属离子（Cr3 ,Mn2 ,Pb2 ,Cu2 ,Cd2 和Zn2 ），并且其对金属离子的吸附能力要高于未氧化的多壁碳纳米管。
近年来，磁性分离技术作为一种高效、迅速、节省的方法，已经被广泛地应用于采矿、微生物学、诊断和环境保护等领域[20]。在环境保护领域，磁性分离技术可以在短时间内萃取大量的废水，并且不产生废物[21]。Chen等人[22]发现磁性碳纳米管对Ni2 和Sr2 有较好的吸附行为。Gupta等人[23]发现磁性碳纳米管对Cr(III)的移除效率高达90%。
本课题的目的是研究羧基化磁性碳纳米管对重金属铜离子的吸附行为，找到最佳吸附条件，为以后环境污水处理中重金属的去除提供基础实验依据，预测磁性碳纳米管进行环境污水处理的可能性。
实验内容：
一、采用水相分光光度法测定铜离子的含量，尝试在水相中测定铜离子含量，从而避免了常用有机试剂四氯化碳的使用，减少乃至杜绝了实验过程中产生有机废水，尽量做到绿色实验过程；
二、制备羧基化磁性碳纳米管[24]，考查其吸附等温线和吸附动力学曲线，以确定羧基化磁性碳纳米管的最大吸附量（吸附饱和）及达到最大吸附量（吸附平衡）所需时间，为将来羧基化磁性碳纳米管在污水处理中的用量与反应时间提供基本参考数据；
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