發(fā)布時間：2018-02-10 09:15

  本文關鍵詞： 包覆型納米零價鐵瓊脂-零價鐵(Agar-NZVI) 羧甲基纖維素鈉-零價鐵(CMC-NZVI) 淀粉-零價鐵(Starch-NZVI) Cu~(2+) TCE Ni~(2+) 去除率　出處：《景德鎮(zhèn)陶瓷學院》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著社會的飛速發(fā)展,科技也取得很大的突破。人們生活、生產(chǎn)和對自然資源的開發(fā)利用,如生活垃圾的堆放、工廠“三廢”的排放、化肥農藥的使用等都會對水、土壤和大氣造成污染。水是人類最重要的資源,土壤是農作物賴以生存的基礎,而大氣的潔凈程度則與人們呼吸系統(tǒng)的健康狀況息息相關。整個生態(tài)環(huán)境污染問題都會直接危害人類的身心,目前我國已將治理各類環(huán)境污染作為頭等大事。納米零價鐵(nanoscale zero-valent iron,NZVI)可應用于多種環(huán)境污染物的修復,因而受到了廣泛的關注。但是,納米零價鐵暴露在空氣中容易自燃,即使與空氣緩慢接觸也容易被氧化,表面生成氧化物或氫氧化物從而降低反應活性,這些問題都影響著納米零價鐵的實際應用。針對以上問題,本研究以對環(huán)境友好的瓊脂(Agar)、羧甲基纖維素鈉(CMC)和淀粉(Starch)為包裹劑制備了包覆型納米零價鐵材料,并通過X射線粉末衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)等對所制得的樣品進行表征；考察了其對重金屬Cu2+、三氯乙烯(triehloroethylene, TCE)及混合廢水Ni2+-TCE的還原去除能力。論文的主要研究結論有：1.以廉價環(huán)保的Agar、CMC和Starch為表面修飾劑,制備包覆型納米零價鐵。從表征結果可以看出瓊脂包覆的納米零價鐵(Agar-NZVI)顆粒分布均勻,粒徑約為60-120nm；羧甲基纖維素鈉包覆的納米零價鐵(CMC-NZVI)顆粒粒徑約50-100nm,相互之間隔開,具有良好的分散性；淀粉包覆的納米零價鐵(Starch-NZVI)粒徑約8-20nm,呈現(xiàn)出核殼結構,粒子外形為圓形或橢圓形,顆粒分散性能較好。2.包覆型納米零價鐵去除Cu2+的結果表明：影響Cu2+去除效果的主要因素有包覆型納米零價鐵的用量、Cu2+初始濃度和pH值。其中,初始Cu2+濃度較低,包覆型納米零價鐵的用量較大時有利于Cu2+的去除。在模擬Cu2+廢水濃度為5mg/L,Agar-NZVI、CMC-NZVI、Starch-NZVI、NZVI投加量為0.3g/L,溫度25℃,pH=7.0,反應3h去除效果最好,去除率分別為99.68%、99.39%、95.88%、90.87%。3.包覆型納米零價鐵降解TCE的主要影響因素有：包覆型納米零價鐵的用量、TCE的初始濃度和初始pH值。實驗結果表明,脫氯反應的最佳pH值為5,此外,較高的包覆型納米零價鐵的投加量和較低的初始TCE濃度有利于TCE的脫氯反應；在TCE廢水濃度為10mg/L,pH值為5.0,Agar-NZVI、CMC-NZVI、Starch-NZVI投加量分別為1.5g/L,溫度30℃,反應330min去除效果較好,去除率分別為59.62%、68.22%、75.19%。包覆型納米零價鐵還原降解TCE的體系符合準一級反應動力學,反應速率隨著TCE初始濃度的升高而降低地幅度較大,隨著包覆型納米零價鐵的投加量增加而升高地幅度較小。4.包覆型納米零價鐵去除Ni2+-TCE的結果表明：包覆型納米零價鐵可以用于去除復合污染物。Ni2+和TCE的去除率均隨著包覆型納米零價鐵的投加量增加而升高,隨著溶液初始濃度的增加而降低。四種零價鐵材料處理混合廢水的能力依次為：NZVIAgar-NZVICMC-NZVIStarch-NZVI,包裹劑Agar、CMC、Starch對目標污染物的作用可以忽略。在混合廢水中Ni2+和TCE濃度都為5mg/L,包覆型納米零價鐵的加入量為1.5g/L,溫度為30℃,反應2.5h時,Starch-NZVI對Ni2+和TCE的處理效果最好,其中Ni2+的去除率為99.38%,TCE的降解率為49.36%。
[Abstract]:Nano - zero - valent iron ( CMC - NZVI ) has been used in many kinds of environmental pollutants . The results show that the nano - zero - valent iron ( CMC - NZVI ) has a particle size of about 50 - 100 nm , and the particle size is about 60 - 120 nm . The results show that the nano - zero - valent iron ( CMC - NZVI ) has a particle size of about 8 - 20 nm , and the particle size is about 60 - 120 nm . The experimental results show that the optimum pH value of the coated nano - zero - valent iron is 5.5g / L , the removal rate is 99.39 % , 95.88 % and 90.87 % . The experimental results show that the optimum pH value of the coated nano - zero - valent iron is 1 . 5g / L , the temperature is 30 鈩，

本文編號：1500176