改性纳米零价铁去除水中三氯乙烯的效能与机理研究
发布时间：2021-09-19 09:33
纳米零价铁（NZVI）已被广泛应用于污染水体中三氯乙烯（TCE）的治理,但它仍存在一些弊端,例如易团聚沉降、对TCE的吸附和降解效率不高等。为克服以上弊端,本实验合成了生物炭负载的NZVI（NZVI/BC）和硫化NZVI（S/NZVI）,并研究了两种改性NZVI去除水中TCE的效能和机理。实验结果主要有以下两部分:第一部分:将NZVI/BC应用于TCE的去除和降解。本实验研究了生物炭热解温度、NZVI/BC质量比、溶液pH对TCE去除率和降解率的影响。热解温度直接影响了生物炭的比表面积、芳香性、非碳化组分等,这些性质直接影响生物炭对TCE的吸附性。与纯NZVI相比,不同NZVI/BC质量比的NZVI/BC颗粒对TCE的去除率均能达到99%,这都归因于生物炭对TCE较强的吸附性。另外,不同质量比的NZVI/BC对TCE降解所得最终产物（乙烷、乙烯、乙炔）的量也不同,乙烯为主要产物,而仅有少量乙烷和乙炔生成。溶液pH对TCE去除率影响较小,但会严重影响最终产物的量,乙烯的产量会随pH的升高而减少。这说明溶液pH不会影响NZVI/BC对TCE的吸附,但会影响其降解过程。第二部分:S/NZVI...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SEM图像：(A)BC，热解温度为500℃；(B)BC，热解温度为600℃；(C)BC，热解温度为700℃；(D)NZVI/BC(BC热解温度为600℃)
图 2.3 不同热解温度的生物炭的 FTIR 图谱TCE 的去除BC 热解温度对 NZVI/BC 去除 TCE 的影响生物炭热解温度对 NZVI 去除 TCE 的影响如图 2.4，在 4h 的反应时间NZVI/BC500、NZVI/BC600 和 NZVI/BC700 对 TCE 的去除率分别达19%、 97.94%和 87.10%，这三种复合材料对 TCE 的去除率比纯 NZVI3.75%）高很多。一方面，由于生物炭较大的比表面积，在吸附 TCE 时，VI/BC 复合材料会比纯 NZVI 提供更多的附着位点；另一方面，由于 NZVI于生物炭表面或孔隙中后降低其团聚的几率，从而增加与 TCE 反应的活点[8, 9]。图 2.4A 显示了三种 NZVI/BC 复合材料在去除 TCE 方面的区别，4h 反应时间内，NZVI/BC600 对 TCE 的去除率最高，但反应时间为 60h三种材料对 TCE 的去除率几乎都能达到 100%。正如前文所述，不同的[104]
25图 2.4 生物炭热解温度对 TCE 去除率的影响，(A) NZVI/BC，(B)生物。插图显示反应 4h 内 TCE 的去除。“空白”表示样品中只添加 TCE。（NZVI = NZVI/BC = BC = 5 g/L; TCE = 30 mg/L; pH = 6.25）NZVI/BC 质量比对去除 TCE 的影响如图 2.5A，实验检测了 NZVI 与 BC 的质量比（1:1、1:3、1:5）对 TCE除率的影响（实验中生物炭热解温度为 600℃）。4h 反应时间内，纯 NZVITCE 的去除率为 63.97%，而生物炭能达到 83.78%，NZVI/BC(1:1)、VI/BC(1:3)和 NZVI/BC(1:5)对 TCE 的去除率分别达到 67.22%、93.29%和
【参考文献】：
期刊论文
[1]MnO2表面结合Fe（Ⅱ）对三氯乙烯的还原脱氯作用[J]. 杨吉睿,顾晓清,孙红文,马小东. 环境工程学报. 2013(07)
[2]纳米零价铁颗粒去除水中重金属的研究进展[J]. 李钰婷,张亚雷,代朝猛,张伟贤. 环境化学. 2012(09)
[3]阴极电催化还原降解水中三氯乙烯实验研究[J]. 权超,鲁安怀,李艳. 环境科学与技术. 2012(08)
[4]天然膨润土负载纳米铁的制备及其对阿莫西林的降解性能[J]. 翁秀兰,林深,陈征贤,陈祖亮. 中国科学:化学. 2012(01)
[5]曝气吹脱法去除水中三氯乙烯等有机污染物[J]. 向华,施俭,张青,陆峰. 净水技术. 2011(05)
[6]三氯乙烯中毒及诊疗研究进展[J]. 肖章武,罗彩云,邱泽武. 工业卫生与职业病. 2011(01)
[7]高锰酸钾氧化处理三氯乙烯污染地下水实验研究[J]. 曹玉彬. 环境科技. 2010(06)
[8]零价纳米铁在水污染修复中的研究现状及讨论[J]. 白少元,王明玉. 净水技术. 2008(01)
[9]氧化锌表面的Fe（Ⅱ）对三氯乙烯的还原脱氯研究[J]. 顾晓清,马小东,孙红文. 生态环境. 2007(04)
[10]负载型纳米铁化学反硝化法去除硝酸盐氮的研究[J]. 张环,金朝晖,韩璐,王薇,修宗明,高思. 中国给水排水. 2006(15)
博士论文
[1]好氧共代谢降解地下水和土壤中三氯乙烯的研究[D]. 李岩.南开大学 2014
[2]三氯乙烯的好氧共代谢与挥发模型研究[D]. 王雪莲.中国地质大学（北京） 2006
硕士论文
[1]改性微米铁对三氯乙烯的去除效能研究[D]. 韩君.中国海洋大学 2015
本文编号：3401365
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SEM图像：(A)BC，热解温度为500℃；(B)BC，热解温度为600℃；(C)BC，热解温度为700℃；(D)NZVI/BC(BC热解温度为600℃)
图 2.3 不同热解温度的生物炭的 FTIR 图谱TCE 的去除BC 热解温度对 NZVI/BC 去除 TCE 的影响生物炭热解温度对 NZVI 去除 TCE 的影响如图 2.4，在 4h 的反应时间NZVI/BC500、NZVI/BC600 和 NZVI/BC700 对 TCE 的去除率分别达19%、 97.94%和 87.10%，这三种复合材料对 TCE 的去除率比纯 NZVI3.75%）高很多。一方面，由于生物炭较大的比表面积，在吸附 TCE 时，VI/BC 复合材料会比纯 NZVI 提供更多的附着位点；另一方面，由于 NZVI于生物炭表面或孔隙中后降低其团聚的几率，从而增加与 TCE 反应的活点[8, 9]。图 2.4A 显示了三种 NZVI/BC 复合材料在去除 TCE 方面的区别，4h 反应时间内，NZVI/BC600 对 TCE 的去除率最高，但反应时间为 60h三种材料对 TCE 的去除率几乎都能达到 100%。正如前文所述，不同的[104]
25图 2.4 生物炭热解温度对 TCE 去除率的影响，(A) NZVI/BC，(B)生物。插图显示反应 4h 内 TCE 的去除。“空白”表示样品中只添加 TCE。（NZVI = NZVI/BC = BC = 5 g/L; TCE = 30 mg/L; pH = 6.25）NZVI/BC 质量比对去除 TCE 的影响如图 2.5A，实验检测了 NZVI 与 BC 的质量比（1:1、1:3、1:5）对 TCE除率的影响（实验中生物炭热解温度为 600℃）。4h 反应时间内，纯 NZVITCE 的去除率为 63.97%，而生物炭能达到 83.78%，NZVI/BC(1:1)、VI/BC(1:3)和 NZVI/BC(1:5)对 TCE 的去除率分别达到 67.22%、93.29%和
【参考文献】：
期刊论文
[1]MnO2表面结合Fe（Ⅱ）对三氯乙烯的还原脱氯作用[J]. 杨吉睿,顾晓清,孙红文,马小东. 环境工程学报. 2013(07)
[2]纳米零价铁颗粒去除水中重金属的研究进展[J]. 李钰婷,张亚雷,代朝猛,张伟贤. 环境化学. 2012(09)
[3]阴极电催化还原降解水中三氯乙烯实验研究[J]. 权超,鲁安怀,李艳. 环境科学与技术. 2012(08)
[4]天然膨润土负载纳米铁的制备及其对阿莫西林的降解性能[J]. 翁秀兰,林深,陈征贤,陈祖亮. 中国科学:化学. 2012(01)
[5]曝气吹脱法去除水中三氯乙烯等有机污染物[J]. 向华,施俭,张青,陆峰. 净水技术. 2011(05)
[6]三氯乙烯中毒及诊疗研究进展[J]. 肖章武,罗彩云,邱泽武. 工业卫生与职业病. 2011(01)
[7]高锰酸钾氧化处理三氯乙烯污染地下水实验研究[J]. 曹玉彬. 环境科技. 2010(06)
[8]零价纳米铁在水污染修复中的研究现状及讨论[J]. 白少元,王明玉. 净水技术. 2008(01)
[9]氧化锌表面的Fe（Ⅱ）对三氯乙烯的还原脱氯研究[J]. 顾晓清,马小东,孙红文. 生态环境. 2007(04)
[10]负载型纳米铁化学反硝化法去除硝酸盐氮的研究[J]. 张环,金朝晖,韩璐,王薇,修宗明,高思. 中国给水排水. 2006(15)
博士论文
[1]好氧共代谢降解地下水和土壤中三氯乙烯的研究[D]. 李岩.南开大学 2014
[2]三氯乙烯的好氧共代谢与挥发模型研究[D]. 王雪莲.中国地质大学（北京） 2006
硕士论文
[1]改性微米铁对三氯乙烯的去除效能研究[D]. 韩君.中国海洋大学 2015
本文编号：3401365
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