負載型納米Ni/Fe雙金屬對水中四氯化碳的催化還原脫氯研究
發(fā)布時間:2020-12-30 20:09
四氯化碳近年來在世界各地地表水與地下水中頻頻檢出,它可能給人體帶來的潛在危害也逐漸引起人們的關(guān)注。尋找一種有效的方法來處理被有機物污染的水體是十分必要的。本研究中,制備和表征了兩種負載型納米Ni/Fe雙金屬催化劑,并將其應(yīng)用于處理水中四氯化碳的催化還原脫氯研究?疾炝丝赡苡绊懘呋瘎┙到馑穆然嫉囊蛩兀ù呋瘎┩都恿、污染物初始濃度、反應(yīng)溫度和溶液初始pH等)及其反應(yīng)動力學(xué),探討了四氯化碳催化還原脫氯的機制及四氯化碳可能的降解路徑。實驗主要結(jié)論如下:(1)成功地將納米級Ni/Fe雙金屬分別負載在多壁碳納米管(MWCNTs)和還原氧化石墨烯(rGO)上。通過表征發(fā)現(xiàn)兩種載體均能很好地分散納米顆粒,有效地防止了金屬顆粒的團聚。通過實驗優(yōu)化了兩種負載型催化劑的最佳成分含量,結(jié)果表明,將Ni/Fe雙金屬(Ni含量4 wt.%)分別以2:1和4:1的負載率負載到MWCNTs和rGO上能使催化劑獲得較好催化活性。(2)當體系溶液呈酸性或中性時催化劑均能獲得較快的反應(yīng)速率,當溶液呈堿性時則在一定程度上抑制了反應(yīng)的進行。并且在體系中存在Cl-的情況下也能促進反應(yīng)的進行。兩種負載型催化...
【文章來源】:中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
結(jié)果與分析1 nZVI 的制備及表征本研究使用液相還原法來制備 nZVI 顆粒,首先在四口圓底燒瓶反應(yīng)器度為 0.4M 的 FeSO4·7H2O 溶液,通入氮氣使之保持無氧狀態(tài);將 100 2 M 的 NaBH4(硼氫化鈉)溶液通過蠕動泵以 20 rpm 的轉(zhuǎn)速向四頸燒,同時用磁力攪拌器以 400 r·min-1的轉(zhuǎn)速連續(xù)攪拌溶液,從而能獲得。其原理是通過 BH4-的強還原性將溶液中的 Fe2+離子還原成 Fe0(G.N., 1995),其反應(yīng)方程式(式 2-1)如下:Fe(H2O)62++ 2BH4-→ Fe0↓ + 2B OH3+ 7H2↑ (
中將 1.0 g 片層石墨與 0.5 g 的 NaNO3均勻混合,然后逐漸加入 23 mL 的濃硫酸(98%),在 0°C 的冰浴中使用磁力攪拌器攪拌 1 h。隨后,將水浴溫度控制在10~15°C 之間,將 3.0 g 的 KMnO4平均分成 6 份分批次加入錐形瓶中,攪拌時間應(yīng)控制在 2.5h。緊接著,將錐形燒瓶置于 35°C 的水浴中繼續(xù)攪拌 24h,然后將 100 mL 的稀硫酸(5%)緩慢加入混合物中再攪拌 1 h。在用去離子水稀釋懸濁液之后,將水浴溫度提升至 90°C,緩慢向懸浮液中添加 5mL 的 H2O2(30%)水溶液,當懸濁液不產(chǎn)生氣泡時立即過濾。接下來,分別用稀鹽酸(5%)和去離子水反復(fù)清洗過濾所得固體以消除多余的 H+和 SO42-,洗滌過程直至洗滌水 pH值約為 7.0 左右,滴入 BaCl2試劑不產(chǎn)生沉淀為止。最后,將含水粉末放入真空冷凍干燥機干燥后得到氧化石墨烯粉末。圖 2-2 是實驗室自制氧化石墨烯的兩張掃描電鏡圖,從圖 2-2 的 a 部分可以看出 GO 呈片狀,b 部分則呈現(xiàn)了 GO 粗糙的鱗片狀表面。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]白腐真菌對四氯化碳的降解及吸附性能研究[J]. 王震,李群,王帆,任天昊,王文靜,楊琦. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2017(02)
[2]我國69個城市地下水有機污染特征研究[J]. 高存榮,王俊桃. 地球?qū)W報. 2011(05)
[3]HDX-8樹脂對2,4-二氯苯酚吸附的研究[J]. 余娟,黎衛(wèi)亮,李夢耀,岳娜,郭曉鵬. 應(yīng)用化工. 2008(09)
[4]金屬鐵還原脫氯處理有機氯化物的研究進展[J]. 周紅藝,汪大翚,周明華,顏曉莉,趙偉榮. 環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備. 2001(03)
[5]地下水開發(fā)引起的環(huán)境問題與治理[J]. 方生,陳秀玲. 地下水. 2001(01)
本文編號:2948233
【文章來源】:中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
結(jié)果與分析1 nZVI 的制備及表征本研究使用液相還原法來制備 nZVI 顆粒,首先在四口圓底燒瓶反應(yīng)器度為 0.4M 的 FeSO4·7H2O 溶液,通入氮氣使之保持無氧狀態(tài);將 100 2 M 的 NaBH4(硼氫化鈉)溶液通過蠕動泵以 20 rpm 的轉(zhuǎn)速向四頸燒,同時用磁力攪拌器以 400 r·min-1的轉(zhuǎn)速連續(xù)攪拌溶液,從而能獲得。其原理是通過 BH4-的強還原性將溶液中的 Fe2+離子還原成 Fe0(G.N., 1995),其反應(yīng)方程式(式 2-1)如下:Fe(H2O)62++ 2BH4-→ Fe0↓ + 2B OH3+ 7H2↑ (
中將 1.0 g 片層石墨與 0.5 g 的 NaNO3均勻混合,然后逐漸加入 23 mL 的濃硫酸(98%),在 0°C 的冰浴中使用磁力攪拌器攪拌 1 h。隨后,將水浴溫度控制在10~15°C 之間,將 3.0 g 的 KMnO4平均分成 6 份分批次加入錐形瓶中,攪拌時間應(yīng)控制在 2.5h。緊接著,將錐形燒瓶置于 35°C 的水浴中繼續(xù)攪拌 24h,然后將 100 mL 的稀硫酸(5%)緩慢加入混合物中再攪拌 1 h。在用去離子水稀釋懸濁液之后,將水浴溫度提升至 90°C,緩慢向懸浮液中添加 5mL 的 H2O2(30%)水溶液,當懸濁液不產(chǎn)生氣泡時立即過濾。接下來,分別用稀鹽酸(5%)和去離子水反復(fù)清洗過濾所得固體以消除多余的 H+和 SO42-,洗滌過程直至洗滌水 pH值約為 7.0 左右,滴入 BaCl2試劑不產(chǎn)生沉淀為止。最后,將含水粉末放入真空冷凍干燥機干燥后得到氧化石墨烯粉末。圖 2-2 是實驗室自制氧化石墨烯的兩張掃描電鏡圖,從圖 2-2 的 a 部分可以看出 GO 呈片狀,b 部分則呈現(xiàn)了 GO 粗糙的鱗片狀表面。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]白腐真菌對四氯化碳的降解及吸附性能研究[J]. 王震,李群,王帆,任天昊,王文靜,楊琦. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2017(02)
[2]我國69個城市地下水有機污染特征研究[J]. 高存榮,王俊桃. 地球?qū)W報. 2011(05)
[3]HDX-8樹脂對2,4-二氯苯酚吸附的研究[J]. 余娟,黎衛(wèi)亮,李夢耀,岳娜,郭曉鵬. 應(yīng)用化工. 2008(09)
[4]金屬鐵還原脫氯處理有機氯化物的研究進展[J]. 周紅藝,汪大翚,周明華,顏曉莉,趙偉榮. 環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備. 2001(03)
[5]地下水開發(fā)引起的環(huán)境問題與治理[J]. 方生,陳秀玲. 地下水. 2001(01)
本文編號:2948233
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