含吡啶基螯合樹(shù)脂負(fù)載納米鐵系金屬選擇性還原硝酸鹽的特性和機(jī)理
發(fā)布時(shí)間:2021-02-23 01:59
隨著我國(guó)工農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展,我國(guó)的飲用水源水面臨嚴(yán)重污染的威脅,其中硝酸鹽是一種廣泛存在的污染物,能誘導(dǎo)人體產(chǎn)生各種腫瘤等疾病,已經(jīng)引起人們的普遍關(guān)注;瘜W(xué)還原法是一種十分有效的降解硝酸鹽的方法,能夠?qū)⑾跛岣D(zhuǎn)化為亞硝酸根、氨氮和氮?dú)獾取F渲?催化加氫還原法是能將硝酸根選擇性還原為氮?dú)獾淖钣行Х椒ㄖ?得到廣泛研究,但該法多需要使用氫氣作為還原劑,具有一定的安全隱患,且氫氣在水中的溶解度較小,利用率低。近年來(lái),由于鐵來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉,且納米零價(jià)鐵具有高的還原能力等特點(diǎn),納米零價(jià)鐵在硝酸根去除方面的研究得到廣泛關(guān)注和重視,但該方法存在還原選擇性較低、還原產(chǎn)物多為氨氮等不足。因此,如何提高納米零價(jià)鐵還原硝酸根時(shí)產(chǎn)物氮?dú)獾倪x擇性,是需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。本論文以含吡啶基螯合樹(shù)脂為載體,采用液相還原法制備了負(fù)載型納米鐵系金屬?gòu)?fù)合材料,包括負(fù)載型納米零價(jià)鐵、納米鐵鎳雙金屬?gòu)?fù)合材料以及納米鐵鈀雙金屬?gòu)?fù)合材料;采用比表面積分析(BET)、掃描電子顯微鏡及能譜分析(SEM-EDS)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線(xiàn)衍射(XRD)和光電子能譜(XPS)等分析手段對(duì)納米鐵系金屬?gòu)?fù)合材料的結(jié)構(gòu)、組成進(jìn)行了表征...
【文章來(lái)源】:南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:149 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
論文總體框架
孔徑可調(diào)控等優(yōu)點(diǎn),已被很多學(xué)者作為載體使用,其中陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和陰??離子交換樹(shù)脂得到最廣泛使用[56,?139,?140,?158]。但是陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和陰離子??交換樹(shù)脂都存在Donnan膜排斥作用(如圖2.1所示)[159]。陽(yáng)離子交換樹(shù)脂表??面含有固定、不可移動(dòng)的帶負(fù)電荷基團(tuán),溶液中陰離子污染物與之發(fā)生靜電排斥??作用,無(wú)法擴(kuò)散至樹(shù)脂內(nèi)部,而陽(yáng)離子污染物則可liU頓利擴(kuò)散至樹(shù)脂內(nèi)部;對(duì)于??陰離子交換樹(shù)脂則剛好相反,陰離子污染物可在孔道內(nèi)擴(kuò)散,而陽(yáng)離子污染物則??不可W。因此,W陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和陰離子交換樹(shù)脂作載體制備的納米零價(jià)鐵復(fù)??合材料,由于Donnan排斥作用,只對(duì)陽(yáng)離子污染物或陰離子污染物具有去除效??果。此外,陰離子交換樹(shù)脂為載體負(fù)載鐵離子時(shí),需將鐵離子溶解在高濃度鹽??酸中形成FeCU-,才能負(fù)載到陰離子交換樹(shù)脂上,因此會(huì)產(chǎn)生大量的高濃度鹽酸??廢水
圖2.2反應(yīng)裝置示意圖??Fig.2.2?Schematic?diagram?of?react;or??實(shí)驗(yàn)分析方法??液中N03-和N02-采用離子色譜儀進(jìn)行測(cè)定(DionexICSlOOO),其中陰柱為?lonPac?AS11-HC?(4?mmx250?mm),保護(hù)柱為?lonPac?AG11-HC50?mm),淋洗液采用20?mM?KOH溶液,流速為1.0?mL?miti-i,載體氮的測(cè)定依據(jù)水楊酸分光光度法(HJ536-2009),采用紫外分光光度計(jì)V2450)。鉛離子的濃度采用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定(細(xì)IMADZU,A?)。溶液pH值用pH計(jì)測(cè)定(梅特勒FE20?)。溶解氧用溶解氧儀測(cè)定(HQ30材科表征分析方法??(1)孔結(jié)構(gòu)及比表面積??料的孔結(jié)構(gòu)及比表面積采用比表面積分析儀進(jìn)行測(cè)定(Micromer
本文編號(hào):3046850
【文章來(lái)源】:南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:149 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
論文總體框架
孔徑可調(diào)控等優(yōu)點(diǎn),已被很多學(xué)者作為載體使用,其中陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和陰??離子交換樹(shù)脂得到最廣泛使用[56,?139,?140,?158]。但是陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和陰離子??交換樹(shù)脂都存在Donnan膜排斥作用(如圖2.1所示)[159]。陽(yáng)離子交換樹(shù)脂表??面含有固定、不可移動(dòng)的帶負(fù)電荷基團(tuán),溶液中陰離子污染物與之發(fā)生靜電排斥??作用,無(wú)法擴(kuò)散至樹(shù)脂內(nèi)部,而陽(yáng)離子污染物則可liU頓利擴(kuò)散至樹(shù)脂內(nèi)部;對(duì)于??陰離子交換樹(shù)脂則剛好相反,陰離子污染物可在孔道內(nèi)擴(kuò)散,而陽(yáng)離子污染物則??不可W。因此,W陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和陰離子交換樹(shù)脂作載體制備的納米零價(jià)鐵復(fù)??合材料,由于Donnan排斥作用,只對(duì)陽(yáng)離子污染物或陰離子污染物具有去除效??果。此外,陰離子交換樹(shù)脂為載體負(fù)載鐵離子時(shí),需將鐵離子溶解在高濃度鹽??酸中形成FeCU-,才能負(fù)載到陰離子交換樹(shù)脂上,因此會(huì)產(chǎn)生大量的高濃度鹽酸??廢水
圖2.2反應(yīng)裝置示意圖??Fig.2.2?Schematic?diagram?of?react;or??實(shí)驗(yàn)分析方法??液中N03-和N02-采用離子色譜儀進(jìn)行測(cè)定(DionexICSlOOO),其中陰柱為?lonPac?AS11-HC?(4?mmx250?mm),保護(hù)柱為?lonPac?AG11-HC50?mm),淋洗液采用20?mM?KOH溶液,流速為1.0?mL?miti-i,載體氮的測(cè)定依據(jù)水楊酸分光光度法(HJ536-2009),采用紫外分光光度計(jì)V2450)。鉛離子的濃度采用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定(細(xì)IMADZU,A?)。溶液pH值用pH計(jì)測(cè)定(梅特勒FE20?)。溶解氧用溶解氧儀測(cè)定(HQ30材科表征分析方法??(1)孔結(jié)構(gòu)及比表面積??料的孔結(jié)構(gòu)及比表面積采用比表面積分析儀進(jìn)行測(cè)定(Micromer
本文編號(hào):3046850
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