鉛離子和銅離子污染是重金屬污染中突出部分,本研究將鉛離子和銅離子作為去除對象,研究負(fù)載型納零價(jià)米鐵（nZVI）在各種環(huán)境中對鉛離子和銅離子的去除效果。采用液相還原法合成nZVI,用膨潤土負(fù)載可以解決nZVI在溶液中合成時(shí)易團(tuán)聚等缺陷。合成的nZVI吸附在膨潤土層間和表面,且nZVI顆粒分布的比較均勻;隨著鐵摻量的增加,nZVI顆粒會(huì)出現(xiàn)團(tuán)聚情況。當(dāng)鐵摻量為50%時(shí),有部分nZVI出現(xiàn)氧化情況,實(shí)驗(yàn)表明,鐵摻量按質(zhì)量最佳比例在30%-40%范圍內(nèi),此時(shí),膨潤土負(fù)載納米鐵（B-nZVI）對重金屬鉛離子有最佳去除效果。基于氧化石墨烯（GO）的親水性、吸附性和比表面積大等特點(diǎn),在合成材料時(shí)加入合適比例的GO,可使合成的nZVI分散地更加均勻,并進(jìn)一步提高nZVI對重金屬鉛、銅離子的去除效果,合成的nZVI屬于典型的shell-core結(jié)構(gòu);在合成1克氧化石墨烯/膨潤土負(fù)載納米（GO-B-nZVI）時(shí),GO摻入量為0.15克時(shí)對鉛離子展現(xiàn)出最佳的去除效果。在24小時(shí)左右,GO-B-nZVI和B-nZVI對重金屬鉛、銅離子.的吸附達(dá)到飽和狀態(tài);GO-B-nZVI和B-nZVI對鉛、銅離子的去除率隨... 

【文章來源】：溫州大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

重金屬污染水、土資源Fig.1-1Waterandsoilpollutedbyheavymetals

1.2 膨潤土簡介1.2.1 膨潤土概念膨潤土是一類黏土巖，其主要成分是蒙脫石；在中國出現(xiàn)的膨潤土有多種名稱有斑 脫巖、般 土、皂土、膨土 巖等; 膨潤土有多種顏色，通常有白色、淡灰色、淡紅色、紅褐色、黑色等[22]。從結(jié)構(gòu)類型上看，膨潤土通常有泥質(zhì)結(jié)構(gòu)角礫 凝灰結(jié)構(gòu)、細(xì) 砂結(jié)構(gòu)等；膨潤土的構(gòu)造類型主要包括土狀、角礫狀、致 密塊狀和微層 紋狀等。此外，膨潤土的吸濕性很強(qiáng)，在水中迅速吸水并產(chǎn)生膨脹其密度約為 2g/cm3。膨潤土中蒙 脫石所占比例為 85%-90%，膨潤土含有少量多種 其它礦物，包括水鋁石英、伊利石、高嶺石等。蒙脫石的構(gòu)成主要包括三氧化二鋁、二氧化硅以 及 少 量 的 水 。 1887 年 ， 化 學(xué) 家 Le.Chatelier 提 出 蒙 脫 石 的 化 學(xué) 式 4SiO2Al2O3H2O。其晶體結(jié)構(gòu)包括兩層硅氧四面體片狀晶層，上下兩晶層中夾層鋁（鎂）氧八面體片狀晶層，總體為 2:1 型層狀硅酸鹽[23]。蒙脫石的兩個(gè)結(jié)構(gòu)單元層 中間存在大量游離陽離子（Na+、Ca2+、K+等），這些層間游離離子可溶液中可與溶液中陽離子發(fā)生交換。蒙脫石結(jié)構(gòu)單元圖及膨潤土如圖 1-2 所示

除機(jī)理可分為兩類：其一是利用復(fù)合的低價(jià)態(tài)元素充當(dāng)還原劑，將重金屬離子吸附并還原到復(fù)合材料表面；其二氧化石墨烯表面大量官能團(tuán)可與與污染水中的重金屬離子發(fā)生配位、絡(luò)合反應(yīng)，從而形成相對穩(wěn)定的產(chǎn)物達(dá)到凈化水體的目的[337]。用氧化石墨烯負(fù)載納米鐵；利用氧化石墨烯良好的親水性、大比表面積等特性可將氧化石墨烯與鐵在水溶液中均勻混合，借助氧化石墨烯的空間阻隔效應(yīng)可以解決納米鐵易團(tuán)聚等問題，從而充分發(fā)揮納米鐵對污染物的去除性能[38-40]。1.4 納米鐵零價(jià)簡介1.4.1 納米鐵零價(jià)的概念納米鐵零價(jià)鐵（nZVI）指的是顆粒粒徑在納米范圍的單質(zhì)鐵顆粒，通常粒徑在 1-100nm 范圍內(nèi)[41]；由于粒徑較小，納米鐵具有很多優(yōu)良特性，例如較大的比表面積和較高的活性，這些特性讓納米鐵的吸附性和還原性很高[42-44]，納米鐵在短時(shí)間內(nèi)可將水中的污染物質(zhì)快速去除。研究表明，納米鐵顆粒對水體中多種污染物（重金屬、硝酸鹽、氯代有機(jī)物類等）都有很好的去除效果。目前，對于納米鐵制作方法、微觀結(jié)構(gòu)表征、性質(zhì)檢驗(yàn)以及對各種污染物的去除研究都取得不錯(cuò)的進(jìn)展。圖 1-3 為合成納米零價(jià)鐵。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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