修饰型纳米铁制备及其用于水体复合污染物去除研究

发布时间：2019-10-24 05:33

【摘要】：纳米铁(n ZVI)具有粒径小、比表面积大和反应活性高等特性,能有效去除水中多种污染物,其在环境中的应用引起了广泛关注。但n ZVI易发生团聚、氧化,针对这些缺点很多学者对n ZVI颗粒进行修饰以提高其反应性能和稳定性。本论文在实验室条件下制得凹土负载纳米铁(ATP-n ZVI)和纳米Ni/Fe双金属(质量百分比为2%),以水体中污染最为严重的重金属镉(Cd2+)和持久性有机氯(六氯苯)作为目标污染物,探讨纳米材料分别对Cd2+或六氯苯,多种重金属(如Cd2+、Zn2+和Pb2+)的去除效果及影响因素,以及当重金属(Cd2+、Zn2+)存在时,纳米Ni/Fe双金属对六氯苯去除速率和脱氯产物影响,这将为实际处理污染场地提供理论依据和技术支撑。主要研究成果如下:1.负载到凹土上的纳米铁均匀分散在凹土上,反应活性得到很大的提高。吸附动力学实验表明,ATP-n ZVI投加量为10.34 g/L,温度25℃,震荡速率130rpm,对初始质量浓度为92.26 mg/L的Cd2+的去除率达到99.63%,且反应5h即可达到平衡,ATP-n ZVI吸附Cd2+的过程符合二级反应动力学模型。2.批实验研究ATP-n ZVI的投加量、Cd2+的初始质量浓度、反应初始p H对Cd2+的去除效果的影响,结果表明,较高的投加量、反应初始p H(3~7)和较低的Cd2+初始质量浓度有利于Cd2+的去除。重金属复合污染修复实验表明,Pb2+、Zn2+的加入降低了ATP-n ZVI对Cd2+的去除率,不利于水中Cd2+的去除。3.重金属有机氯复合污染修复实验表明,在各个污染体系中投加量为7.5 g/L的纳米Ni/Fe可迅速通过吸附将六氯苯(400μg/L)从水中去除,然后进行逐步降解,降解主要产物为五氯苯、1,2,3,4-四氯苯、1,2,3-三氯苯、1,2-二氯苯。重金属的加入会影响六氯苯及其高氯苯产物的降解速率,还会与产物产生竞争吸附,从而延长降解时间。
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X52

【参考文献】