【摘要】：零價鐵(ZVI)是一種強(qiáng)還原劑，對于地下水污染物去除具有良好的效果。本文在試驗過程中，采用化學(xué)還原法制備了微米級Pd／Fe雙金屬，納米級Fe和納米級Ni／Fe雙金屬等催化還原劑，通過TEM、BET-N_2、XRD等表征手段對還原鐵粉、納米級、普通Pd／Fe顆粒和納米級Pd／Fe等顆粒的形狀和大小、比表面積以及納米級Fe和納米級Pd／Fe的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了測定。分別選用還原鐵粉、納米級Fe對六價鉻去除率進(jìn)行了系統(tǒng)研究；采用普通Pd／Fe雙金屬和納米級Ni／Fe雙金屬對鄰、對硝基氯苯進(jìn)行了催化還原脫氯研究；然后采用納米級Ni／Fe對六價鉻和對硝基氯苯進(jìn)行了同步修復(fù)研究，得出反應(yīng)過程中各反應(yīng)物和生成物的濃度變化規(guī)律�？疾炝瞬煌呋�原劑、鈀化率、納米級Pd／Fe投加量、反應(yīng)溫度、初始pH值以及反應(yīng)物初始濃度等因素對處理效果和反應(yīng)速率的影響。通過產(chǎn)物分析結(jié)合鉻的氧化還原電勢E-pH圖研究了六價鉻的去除機(jī)理，通過中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物分析研究了對硝基氯苯的催化還原脫氯的反應(yīng)機(jī)理。最后通過地下水原位修復(fù)中試裝置，結(jié)合中試實驗數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)試驗數(shù)據(jù)，建立了ZVI修復(fù)污染地下水的預(yù)測模型。 本文主要結(jié)論如下： 1．通過TEM分析得出純還原鐵粉的表面比較光滑、均勻；普通Pd／Fe表面形成了許多白色小突起，這些白色突起構(gòu)成了表面催化活性位。大多數(shù)納米級Fe和納米級Ni／Fe顆粒的直徑都在100nm以下，但有團(tuán)聚現(xiàn)象，球狀顆粒連接成樹枝狀。BET-N_2測得還原鐵粉，鈀／鐵(0.005％)，納米鐵的比表面積分別為0.49、0.62、12.4m~2／g。納米級Fe和普通Pd／Fe的XRD譜圖上都出現(xiàn)與Fe的110衍射(d=0.2027nm)相對應(yīng)的衍射峰，而普通Pd／Fe的XRD譜圖上并未出現(xiàn)金屬Pd的衍射峰。 2．影響零價鐵去除六價鉻反應(yīng)速率的因素有：零價鐵投加量、六價鉻初始濃度、反應(yīng)溫度和初始pH值、腐殖酸濃度、銅離子濃度、淀粉投加量等。實驗結(jié)果表明較大的零價鐵投加量、較高的反應(yīng)溫度和較低的初始pH值有利于六價鉻的去除反應(yīng)。腐殖酸濃度、銅離子濃度和淀粉投加量則存在一個合適的濃度范圍使六價鉻的去除反應(yīng)速率最快。Cr(Ⅵ)去除的表觀動力學(xué)常數(shù)與鐵粉的投加量、比表面積呈線性遞增關(guān)系；隨著初始pH值的升高而減緩。
【圖文】：

反應(yīng)裝置圖

mn;RigkauDm/xa2550PCX射線衍射儀，日本)。4.1掃描電鏡圖分析還原鐵粉，P價e雙金屬體系及納米級金屬顆粒的掃描電鏡如圖4一1()a、偽)、()c、(d)所示。(a)鐵粉、b()把/鐵、(c)納米級鐵、d()鎳/鐵比較圖4一1(a)可以看出，純鐵的表面比較光滑、均勻。而圖偽)則顯示把分散在鐵的表面形成了許多白色小突起，改變了鐵的表面形貌。而且把化率越高，，白色小突起越多，表面越粗糙。這些白色突起構(gòu)成了表面催化活性位，并有利于將反應(yīng)物吸附在雙金屬表面，促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行。與純鐵的表面比較光滑、均勻相比，剛制備出的納米級Fe黑色團(tuán)絮狀，見圖(。)。原因是:納米級顆粒比可見光的波長小，吸收光波而成為物理學(xué)上的理想黑體，而且，由于超微顆粒的表面效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：X523

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 李珊珊;李建兵;張文;王占生;李薇;;Visual modflow在模擬實驗室含水砂槽中柴油運移特征中的應(yīng)用[J];環(huán)境工程學(xué)報;2013年08期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 張文;應(yīng)用表面活性劑強(qiáng)化石油污染土壤及地下水的生物修復(fù)[D];華北電力大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 童曼;零價鐵體系對硝基苯和多氯代芳烴污染地下水的修復(fù)研究[D];華中科技大學(xué);2011年

本文編號：2591164