鉻及其化合物是金屬加工、冶金工業(yè)、制革、電鍍、油漆、印染、制藥、照相制版等行業(yè)必不可少的原料。由于不能對這些行業(yè)產(chǎn)生的含鉻廢水進(jìn)行有效的控制和不合理排放，地下水常存在著嚴(yán)重的鉻污染現(xiàn)象。Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）是鉻的兩種主要形態(tài)。其中，Cr（Ⅵ）的溶解度和遷移性較大，且具有致癌、致畸和致突變作用。相對來說，Cr（Ⅲ）的毒性較小并且是人體內(nèi)的一種必需元素，其易發(fā)生沉淀、遷移性較弱。因此，將Cr（Ⅵ）還原為Cr（III）是一種重要的Cr（VI）污染控制技術(shù)。納米零價鐵由于粒徑小、比表面積大、還原性強(qiáng)，成為一種新型污染控制技術(shù)。但是納米鐵顆粒極易團(tuán)聚，遷移能力差，不易到達(dá)污染地區(qū)，從而降低了反應(yīng)活性即去除污染物的能力。此外，納米鐵顆粒在空氣中容易氧化，也為它的使用和運(yùn)輸帶來不便。最常見的增強(qiáng)納米鐵穩(wěn)定性的方法是對納米鐵表面進(jìn)行包覆或者將其負(fù)載在載體上，這是因?yàn)榘矊雍洼d體可以提高納米鐵顆粒之間的空間位阻和靜電排斥力，從而防止納米鐵顆粒團(tuán)聚。但是常規(guī)的納米鐵載體價格較高，不適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)，而包覆層材料的選擇會影響到納米鐵的活性、穩(wěn)定性、成本及二次污染。針對上述問題，本文選用合適的載體和包覆劑制備... 

【文章來源】：南開大學(xué)天津市211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    第一節(jié) 地下水及其污染
        1.1.1 地下水概述
        1.1.2 我國地下水資源現(xiàn)狀
        1.1.3 地下水污染現(xiàn)狀
    第二節(jié) 地下水鉻污染現(xiàn)狀及危害
        1.2.1 Cr(Ⅵ)污染的現(xiàn)狀
        1.2.2 Cr(Ⅵ)污染的危害
    第三節(jié) 水體中 Cr(Ⅵ)修復(fù)技術(shù)
        1.3.1 生化處理技術(shù)
        1.3.2 植物修復(fù)技術(shù)
        1.3.3 物化處理技術(shù)
        1.3.4 化學(xué)處理技術(shù)
    第四節(jié) 零價鐵及納米鐵技術(shù)修復(fù)環(huán)境污染
        1.4.1 零價鐵應(yīng)用于環(huán)境污染修復(fù)的研究
        1.4.2 納米材料的特性
        1.4.3 納米粒子在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.4.4 納米鐵在地下水污染修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.4.5 納米鐵的制備技術(shù)
    第五節(jié) 納米鐵技術(shù)在環(huán)境污染修復(fù)中的問題
        1.5.1 納米鐵的團(tuán)聚及氧化
        1.5.2 納米鐵的遷移性
    第六節(jié) 論文的選題意義及主要內(nèi)容
第二章 硅微粉負(fù)載型納米鐵復(fù)合材料的制備
    第一節(jié) 負(fù)載型納米鐵復(fù)合材料的制備方法
        2.1.1 負(fù)載型納米鐵制備進(jìn)展及載體選擇
        2.1.2 硅微粉簡介
    第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    第三節(jié) 硅微粉負(fù)載型納米鐵的制備方法
        2.3.1 載體前處理
        2.3.2 鐵鹽的選擇
        2.3.3 硅微粉負(fù)載型納米鐵的制備
    第四節(jié) 測試與表征
        2.4.1 透射電子顯微鏡(TEM)分析
        2.4.2 掃描電鏡(SEM)分析
        2.4.3 傅里葉紅外光譜(FTIR)分析
        2.4.4 X 射線衍射(XRD)分析
        2.4.5 水溶液中分散穩(wěn)定性研究
    第五節(jié) 結(jié)果與討論
        2.5.1 SF-Fe 最佳制備條件
        2.5.2 材料表征
    第六節(jié) 本章小結(jié)
第三章 二氧化硅包覆型納米鐵的制備
    第一節(jié) 核殼型納米材料研究進(jìn)展
        3.1.1 核殼型納米材料的類型
        3.1.2 二氧化硅核殼型納米材料的制備方法
        3.1.3 功能化核殼型納米鐵材料的研究意義
    第二節(jié) 二氧化硅包覆型納米鐵的制備方法
        3.2.1 一步合成二氧化硅包覆型納米鐵的可行性
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        3.2.3 二氧化硅包覆型納米鐵的制備
    第三節(jié) 樣品的表征
    第四節(jié) 結(jié)果與分析
        3.4.1 Fe@SiO_2的 TEM 分析
        3.4.2 Fe@SiO_2的 UV-Vis 分析
        3.4.3 Fe@SiO_2的 XRD 分析
        3.4.4 Fe@SiO_2的 EDX 分析
        3.4.5 Fe@SiO_2的 FTIR 分析
        3.4.6 Fe@SiO_2的比表面積及孔分布分析
        3.4.7 Fe@SiO_2的 XPS 分析
        3.4.8 Fe@SiO_2的磁性
        3.4.9 熱穩(wěn)定性分析
    第五節(jié) 本章小結(jié)
第四章 SF-Fe 與 Fe@SiO_2去除 Cr(Ⅵ)的批實(shí)驗(yàn)研究
    第一節(jié) 引言
    第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    第三節(jié) 實(shí)驗(yàn)方法
        4.3.1 SF-Fe 與 Fe@SiO_2的制備
        4.3.2 Cr(Ⅵ)去除實(shí)驗(yàn)過程
        4.3.3 分析方法
    第四節(jié) 結(jié)果與討論
        4.4.1 SF-Fe 還原去除 Cr(Ⅵ)
        4.4.2 Fe@SiO_2還原去除 Cr(Ⅵ)
        4.4.3 離子強(qiáng)度與腐殖酸對 SF-Fe 去除 Cr(Ⅵ)的影響
        4.4.4 干擾因素對 Fe@SiO_2去除 Cr(Ⅵ)的影響
    第五節(jié) 反應(yīng)動力學(xué)及機(jī)理研究
        4.5.1 核殼型納米鐵材料與未負(fù)載型納米鐵去除 Cr(Ⅵ)的反應(yīng)動力學(xué)
        4.5.2 表觀速率常數(shù)與 Cr(Ⅵ)初始濃度的關(guān)系
        4.5.3 表觀速率常數(shù)與納米鐵投加量的關(guān)系
        4.5.4 表觀速率常數(shù)與初始 pH 值的關(guān)系
        4.5.5 表觀速率常數(shù)與溫度的關(guān)系
    第六節(jié) 反應(yīng)機(jī)理探討
        4.6.1 基本理論
        4.6.2 反應(yīng)產(chǎn)物分析
        4.6.3 硅微粉與二氧化硅層的作用分析
        4.6.4 反應(yīng)后形態(tài)分析
    第七節(jié) 本章小結(jié)
第五章 功能化核殼型納米鐵活性及遷移性柱實(shí)驗(yàn)研究
    第一節(jié) 引言
    第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    第三節(jié) 實(shí)驗(yàn)方法
        5.3.1 SF-Fe 與 Fe@SiO_2復(fù)合材料的制備
        5.3.2 柱去除實(shí)驗(yàn)過程
        5.3.3 柱遷移實(shí)驗(yàn)研究
        5.3.4 分析方法
    第四節(jié) 結(jié)果與討論
        5.4.1 SF-Fe 與 Fe@SiO_2去除 Cr(Ⅵ)的柱實(shí)驗(yàn)
        5.4.2 SF-Fe 在石英砂柱中的遷移行為
        5.4.3 Fe@SiO_2在石英砂柱中的遷移行為
    第五節(jié) 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論、建議與創(chuàng)新點(diǎn)
    第一節(jié) 結(jié)論
    第二節(jié) 不足和建議
    第三節(jié) 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3640032