近幾年來，隨著工業(yè)的發(fā)展由砷和鎘引起的重金屬污染事件頻繁發(fā)生。納米零價鐵(NZVI)可有效去除溶液中的各種金屬離子，但在我國很少被應用到重金屬污染治理中，因此有必要針對我國重金屬污染的特點，探究NZVI對水中As(Ⅲ)和Cd(Ⅱ)的吸附特性，為NZVI的應用提供理論依據(jù)。 本文主要探究了NZVI的制備、表征及在不同水質(zhì)條件下對水中As(Ⅲ)和Cd(Ⅱ)的吸附效果，并對可能的吸附機理進行了探討。 首先通過引入表面活性劑聚乙烯吡咯烷酮(PVP)對傳統(tǒng)液相還原法進行了改良，利用改良方法制備NZVI時不需要機械攪拌。透射電鏡表征結(jié)果表明所制備的NZVI長度為幾微米，直徑在100nm范圍內(nèi)，NZVI表面被一層不到10nm的薄膜包裹而形成―核殼‖結(jié)構(gòu)。BET分析結(jié)果表明所制備NZVI的比表面積為20.3159m2/g。 實驗探究了金屬離子初始濃度、溶液初始pH、NZVI投加量、陰離子及競爭離子對NZVI吸附效能的影響。實驗結(jié)果表明金屬離子初始濃度越低、溶液初始pH越低(若為Cd(Ⅱ)，越高)、NZVI投加量越大，吸附效果越好。PO43-、CO32-、SO42-和H2PO4-對NZVI吸附溶液中As...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 砷、鎘污染現(xiàn)狀
    1.2 砷、鎘處理方法研究進展
        1.2.1 水中砷處理方法研究進展
        1.2.2 水中鎘處理方法研究進展
    1.3 納米材料在處理水中重金屬領域的應用
        1.3.1 常見納米材料在處理水中重金屬領域的應用
        1.3.2 NZVI 在處理水中重金屬領域的應用
    1.4 NZVI 的制備方法
    1.5 課題研究的目的與主要研究內(nèi)容
        1.5.1 課題來源
        1.5.2 課題研究的目的和意義
        1.5.3 課題的主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料和方法
    2.1 實驗試劑與儀器
    2.2 NZVI 的制備
    2.3 NZVI 的表征
        2.3.1 透射電子顯微鏡表征
        2.3.2 X 射線衍射表征
        2.3.3 比表面積分析
    2.4 NZVI 對水中 As(Ⅲ)和 Cd(Ⅱ)的吸附特性研究
    2.5 NZVI 對水中 As(Ⅲ)和 Cd(Ⅱ)的吸附機理研究
        2.5.1 NZVI 對不同金屬的吸附效果與氧化還原電位的關系
        2.5.2 解吸實驗
        2.5.3 Visual MINTEQ 模擬
第3章 NZVI 的制備和表征
    3.1 NZVI 的制備
        3.1.1 改良的液相還原法
        3.1.2 制備步驟
    3.2 TEM 表征
    3.3 XRD 表征
    3.4 BET 分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 NZVI 對溶液中 As(Ⅲ)和 Cd(Ⅱ)的吸附特性研究
    4.1 NZVI 對 As(Ⅲ)的基本吸附特性
    4.2 不同水質(zhì)條件下 NZVI 對 As(Ⅲ)的吸附效果
        4.2.1 溶液初始 pH 對 NZVI 吸附 As(Ⅲ)效果的影響
        4.2.2 As(Ⅲ)初始濃度對 NZVI 吸附 As(Ⅲ)效果的影響
        4.2.3 NZVI 投加量對 NZVI 吸附 As(Ⅲ)效果的影響
        4.2.4 正交試驗
        4.2.5 常見陰離子對 NZVI 吸附 As(Ⅲ)效果的影響
        4.2.6 競爭金屬離子對 NZVI 吸附 As(Ⅲ)效果的影響
    4.3 NZVI 對 Cd(Ⅱ)的基本吸附特性
    4.4 不同水質(zhì)條件下 NZVI 對 Cd(Ⅱ)的吸附效果
        4.4.1 溶液初始 pH 對 NZVI 吸附 Cd(Ⅱ)效果的影響
        4.4.2 Cd(Ⅱ)初始濃度對 NZVI 吸附 Cd(Ⅱ)效果的影響
        4.4.3 NZVI 投加量對 NZVI 吸附 Cd(Ⅱ)效果的影響
        4.4.4 正交實驗
        4.4.5 常見陰離子對 NZVI 吸附 Cd(Ⅱ)效果的影響
        4.4.6 競爭金屬離子對 NZVI 吸附 Cd(Ⅱ)效果的影響
    4.5 吸附等溫線測定
    4.6 本章小結(jié)
第5章 NZVI 對 As(Ⅲ)和 Cd(Ⅱ)的吸附機理分析
    5.1 NZVI―核殼‖結(jié)構(gòu)
    5.2 NZVI 對不同金屬的吸附效果與氧化還原電位的關系
    5.3 解吸實驗
        5.3.1 As(Ⅲ)解吸實驗
        5.3.2 Cd(Ⅱ)解吸實驗
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及其他成果
致謝



本文編號：3780014