本文使用硼氫化鈉化學(xué)液相還原法,以廉價易得且分散性、吸附性良好的蒙脫石(Mt)為載體,制備納米零價鐵(nano-Fe0),命名為Mt/Fe0。為分析復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)、納米鐵粒徑及元素分布狀況進(jìn)行表征,表征手段主要有X射線衍射分析、電子掃描電鏡、紅外光譜分析、X射線光電子能譜分析、熱重分析、X射線光電子能譜分析等。然后用制備的Mt/Fe0去除水中的氮磷,研究納米復(fù)合材料的吸附能力、影響因素,并通過對處理前后的材料進(jìn)行SEM、XPS表征以闡述去除機(jī)理。由實驗結(jié)果可知:本研究制備的零價鐵顆粒均勻的分散蒙脫石中,其粒徑約為55 nm并具有核-殼結(jié)構(gòu),其核為α-Fe,核外包裹一層厚度約為3 nm的鐵氧化物薄膜;抗氧化性好,可于常溫下長期保存。用0.05gMt/Fe0分別處理25ml初始濃度為的30mg/L(以P計)的磷酸鹽溶液、30 mg/L的硝酸鹽溶液,結(jié)果顯示:pH是影響去除氮磷效率的主要因素,溶液酸性越強(qiáng),去除效果越好;氮磷去除速度迅速,反應(yīng)穩(wěn)定時間約為60min;在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)氮磷去除率均變化不大,反應(yīng)在常溫下進(jìn)行即可;氮磷去除率會因溶液中的Fe/N及Fe/P不同而有明顯差異。動力學(xué)擬...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 水體中氮、磷污染現(xiàn)狀及其處理方法簡介
        1.1.1 氮、磷污染及其危害
        1.1.2 低濃度硝酸鹽氮處理方法
        1.1.3 水中低濃度磷深度處理技術(shù)
    1.2 零價鐵納米顆粒及其在環(huán)境中的應(yīng)用
        1.2.1 零價鐵納米顆粒的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 零價鐵納米顆粒的實際應(yīng)用
        1.2.3 零價鐵納米顆粒的制備方法
        1.2.4 化學(xué)液相還原法制備零價鐵納米顆粒存在的問題
    1.3 蒙脫石的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
        1.3.1 蒙脫石的結(jié)構(gòu)
        1.3.2 蒙脫石表面物理化學(xué)性質(zhì)
        1.3.3 蒙脫石膠體化學(xué)性質(zhì)
    1.4 研究目的與意義
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究意義
    1.5 研究內(nèi)容
第二章 蒙脫石/零價鐵納米復(fù)合材料的制備及表征
    2.1 Mt/Fe⁰的制備與表征方法
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗方法
        2.1.3 表征方法
    2.2 結(jié)果與討論
    2.3 本章小結(jié)
第三章 蒙脫石/零價鐵納米復(fù)合材料去除水中的磷酸鹽
    3.1 實驗試劑與方法
        3.1.1 實驗試劑
        3.1.2 實驗方法
        3.1.3 測試方法及所用儀器
        3.1.4 表征方法
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 動力學(xué)實驗
        3.2.2 pH值去除性能的影響
        3.2.3 溫度對去除性能的影響
        3.2.4 初始濃度對去除性能的影響
        3.2.5 不同吸附劑量對去除率的影響
        3.2.6 吸附劑重復(fù)利用實驗
        3.2.7 吸附動力學(xué)擬合
        3.2.8 吸附等溫模型研究
        3.2.9 吸附劑吸附磷的活化能實驗
        3.2.10 表征與機(jī)理討論
    3.3 本章小結(jié)
第四章 蒙脫石/零價鐵納米復(fù)合材料去除水中的硝酸鹽
    4.1 實驗試劑與方法
        4.1.1 實驗試劑
        4.1.2 實驗方法
        4.1.3 測試方法及所用儀器
        4.1.4 表征方法
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 動力學(xué)實驗
        4.2.2 pH值對去除效率的影響
        4.2.3 溫度對去除效率的影響
        4.2.4 初始濃度對去除效率的影響
        4.2.5 不同吸附劑量對去除效率的影響
        4.2.6 吸附劑重復(fù)利用實驗
        4.2.7 吸附動力學(xué)研究結(jié)果
        4.2.8 吸附劑去除氮的活化能實驗
        4.2.9 吸附等溫模型研究
        4.2.10 表征與機(jī)理討論
    4.3 本章小結(jié)
第五章 蒙脫石/零價鐵納米復(fù)合材料同步脫氮除磷
    5.1 實驗試劑與方法
        5.1.1 實驗試劑
        5.1.2 實驗方法
        5.1.3 測試方法及所用儀器
        5.1.4 表征方法
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 pH值(N/P)對氮磷溶液中磷去除的影響
        5.2.2 pH值(N/P)對氮磷溶液中氮去除的影響
        5.2.3 不同氮磷比對去除氮磷的影響
        5.2.4 同步去除氮磷的動力學(xué)研究
        5.2.5 Mt/Fe⁰同步脫氮除磷的機(jī)理討論
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與創(chuàng)新
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新之處
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3935840