分散型納米零價鐵的制備及去除地下水中的Cr(Ⅵ)的研究
發(fā)布時間:2024-05-17 04:14
土壤及地下水中常見重金屬污染物之一六價鉻一直備受關注。近年來,納米零價鐵(nZVI)被證實在用于Cr(VI)污染地下水治理之中是一種高效處理手段。納米零價鐵存在易團聚、易沉降、以及在水環(huán)境中難遷移等問題而不利工程實踐。針對這些問題,本文利用海藻酸鈉對納米零價鐵進行改性,利用液相還原法成功制備了分散型納米零價鐵,并對Cr(VI)去除進行批實驗。實驗證明,海藻酸鈉分散型納米鐵(SA-Fe)具有更好的遷移性和良好的Cr(VI)去除效率,主要研究內容如下: 利用海藻酸鈉分散制備出分散型納米零價鐵(SA-Fe),均呈球體且直徑都小于100nm,并利用SEM、XRD、XPS進行分析發(fā)現(xiàn),F(xiàn)e顆粒鑲嵌于高分子材料上,并且以無定形狀態(tài)存在。 為了考查SA-Fe和CMC-Fe的遷移性,實驗設計了測定zeta電位和柱遷移實驗。SA-Fe相對于CMC-Fe的zeta電位絕對值高。以海藻酸鈉為分散劑增加了納米零價鐵間的靜電斥力同時通過空間位阻作用使顆粒分散,達到較好的穩(wěn)定性。柱實驗中,在1.5倍孔隙體積出水后,SA-Fe的出水Fe濃度高于CMC-Fe的出水Fe濃度,SA-Fe的遷移性更好。 納米零價鐵投加量、...
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 研究背景
1.1 地下水重金屬污染現(xiàn)狀
1.2 鉻處理技術
1.2.1 物理處理法
1.2.2 化學處理方法
1.2.3 生物處理方法
1.2.4 地下水鉻污染處理技術
1.3 納米級零價鐵的應用及原理
1.3.1 納米零價鐵去除污染物原理
1.3.2 納米零價鐵與重金屬反應
1.3.3 納米零價鐵的改性
1.4 海藻酸鈉的特性及在納米零價鐵應用現(xiàn)狀
1.4.1 海藻酸鈉的結構和特性
1.4.2 海藻酸鈉在水處理中的應用
1.4.3 海藻酸鈉在納米顆粒改性的作用
1.4.4 海藻酸鈉在納米零價鐵的應用現(xiàn)狀
1.5 論文選題意義及主要研究內容
1.5.1 論文選題意義
1.5.2 主要研究內容
第二章 不同分散型的納米零價鐵的制備及表征
2.1 實驗材料及方法
2.2 羧甲基纖維素鈉分散型納米零價鐵(CMC-Fe)的制備及表征
2.3 海藻酸鈉分散型納米零價鐵(SA-Fe)制備及表征
2.4 XRD 分析
2.5 XPS 分析
2.6 本章小結
第三章 穩(wěn)定化納米零價鐵遷移性對比實驗
3.1 引言
3.2 實驗材料與方法
3.3 穩(wěn)定性比較
3.4 柱遷移實驗
3.5 本章小結
第四章 海藻酸鈉分散型納米零價鐵對 Cr(Ⅵ)的去除實驗
4.1 引言
4.2 實驗材料與方法
4.3 pH 對 SA-Fe 去除 Cr(Ⅵ)反應影響
4.4 Fe 投加量對 SA-Fe 去除 Cr(Ⅵ)反應影響
4.5 不同 Cr(Ⅵ)初始濃度對 SA-Fe 去除 Cr(Ⅵ)的反應影響
4.6 NO3
-對 Cr(VI)去除影響
4.7 SA-Fe 和 CMC-Fe 去除效果對比
4.7.1 不同 pH 下反應對比
4.7.2 相同納米零價鐵投加量下的對比
4.8 本章小結
第五章 反應動力學與產物分析
5.1 CMC-Fe 和 SA-Fe 動力學分析及對比
5.2 反應產物分析
5.3 本章小結
第六章 結論與展望
6.1 結論
6.1.1 分散型納米零價鐵的制備和表征
6.1.2 分散型納米零價鐵的遷移實驗
6.1.3 SA-Fe 對 Cr(Ⅵ)去除批實驗及與 CMC-Fe 對比
6.1.4 SA-Fe 和 CMC-Fe 對 Cr(Ⅵ)去除反應反應動力學研究
6.2 創(chuàng)新點
6.3 展望
參考文獻
致謝
本文編號:3975369
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 研究背景
1.1 地下水重金屬污染現(xiàn)狀
1.2 鉻處理技術
1.2.1 物理處理法
1.2.2 化學處理方法
1.2.3 生物處理方法
1.2.4 地下水鉻污染處理技術
1.3 納米級零價鐵的應用及原理
1.3.1 納米零價鐵去除污染物原理
1.3.2 納米零價鐵與重金屬反應
1.3.3 納米零價鐵的改性
1.4 海藻酸鈉的特性及在納米零價鐵應用現(xiàn)狀
1.4.1 海藻酸鈉的結構和特性
1.4.2 海藻酸鈉在水處理中的應用
1.4.3 海藻酸鈉在納米顆粒改性的作用
1.4.4 海藻酸鈉在納米零價鐵的應用現(xiàn)狀
1.5 論文選題意義及主要研究內容
1.5.1 論文選題意義
1.5.2 主要研究內容
第二章 不同分散型的納米零價鐵的制備及表征
2.1 實驗材料及方法
2.2 羧甲基纖維素鈉分散型納米零價鐵(CMC-Fe)的制備及表征
2.3 海藻酸鈉分散型納米零價鐵(SA-Fe)制備及表征
2.4 XRD 分析
2.5 XPS 分析
2.6 本章小結
第三章 穩(wěn)定化納米零價鐵遷移性對比實驗
3.1 引言
3.2 實驗材料與方法
3.3 穩(wěn)定性比較
3.4 柱遷移實驗
3.5 本章小結
第四章 海藻酸鈉分散型納米零價鐵對 Cr(Ⅵ)的去除實驗
4.1 引言
4.2 實驗材料與方法
4.3 pH 對 SA-Fe 去除 Cr(Ⅵ)反應影響
4.4 Fe 投加量對 SA-Fe 去除 Cr(Ⅵ)反應影響
4.5 不同 Cr(Ⅵ)初始濃度對 SA-Fe 去除 Cr(Ⅵ)的反應影響
4.6 NO3
-對 Cr(VI)去除影響
4.7 SA-Fe 和 CMC-Fe 去除效果對比
4.7.1 不同 pH 下反應對比
4.7.2 相同納米零價鐵投加量下的對比
4.8 本章小結
第五章 反應動力學與產物分析
5.1 CMC-Fe 和 SA-Fe 動力學分析及對比
5.2 反應產物分析
5.3 本章小結
第六章 結論與展望
6.1 結論
6.1.1 分散型納米零價鐵的制備和表征
6.1.2 分散型納米零價鐵的遷移實驗
6.1.3 SA-Fe 對 Cr(Ⅵ)去除批實驗及與 CMC-Fe 對比
6.1.4 SA-Fe 和 CMC-Fe 對 Cr(Ⅵ)去除反應反應動力學研究
6.2 創(chuàng)新點
6.3 展望
參考文獻
致謝
本文編號:3975369
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