氨基功能化蛭石负载纳米零价铁去除含铬废水中的Cr(Ⅵ)

发布时间：2024-03-22 21:14

　　随着工业的快速发展,工业活动排放的含铬废水引起的铬污染问题日益严重,对人类健康和环境造成极大的危害。基于化学还原-沉淀法的纳米零价铁(nZVI)技术因其制备简单,成本低,与Cr(VI)的反应活性高,易于回收等优点受到国内外研究者的关注。nZVI作为目前广泛研究的环境纳米材料,在实际应用中仍存在一些问题:诸如易团聚,易氧化等,抑制了nZVI去除废水中Cr(VI)的效率。针对这些问题,本文采用氨基功能化蛭石(AVT)作为稳定剂负载纳米零价铁(nZVI),通过液相还原法制备氨基功能化蛭石负载纳米零价铁(AVT-nZVI)材料,将其应用于废水中Cr(VI)的去除。主要研究成果如下:(1)氨基功能化蛭石负载纳米零价铁(AVT-nZVI)的制备比例优化及表征:以氨基功能化蛭石(AVT)为载体,在氮气保护的情况下,通过KBH₄还原Fe³⁺成功制备了负载在AVT上的纳米铁颗粒(AVT-nZVI)。实验结果表明,当AVT:nZVI质量配比为1:4时,其Cr(VI)去除率为100%,而nZVI仅有87.5%。AVT-nZVI抗氧化能力较好,在常温常压的条件下能够...

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【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 含铬废水概述
        1.1.1 含铬废水来源
        1.1.2 含铬废水特点及危害
    1.2 含铬废水的处理研究现状
    1.3 纳米零价铁处理技术概况
        1.3.1 纳米零价铁制备
        1.3.2 纳米零价铁的改性
    1.4 蛭石吸附性能的研究概况
        1.4.1 蛭石的结构
        1.4.2 蛭石的吸附性能研究
        1.4.3 蛭石的改性方法
    1.5 课题研究意义及内容
        1.5.1 立题依据
        1.5.2 课题研究内容
        1.5.3 技术路线
第2章 实验装置和方法
    2.1 实验试剂与仪器
    2.2 纳米材料的制备
        2.2.1 氨基功能化蛭石(AVT)材料的制备
        2.2.2 纳米铁材料的制备
    2.3 表征方法
    2.4 实验方法
        2.4.1 Cr(Ⅵ)溶液配制
        2.4.2 水中Cr(Ⅵ)去除实验
    2.5 测定方法
        2.5.1 Cr(Ⅵ)浓度测定方法
        2.5.2 Cr(Ⅵ)去除性能
        2.5.3 Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的浓度的测定方法
        2.5.4 总铬、铜、镍浓度的测定方法
    2.6 动力学模型
第3章 AVT-nZVI去除Cr(Ⅵ)的实验研究
    3.1 AVT-nZVI材料的制备
    3.2 AVT-nZVI材料的表征
        3.2.1 XRD分析
        3.2.2 FTIR分析
        3.2.3 TEM分析
        3.2.4 Zeta电位分析
    3.3 AVT-nZVI去除Cr(Ⅵ)影响因素考察
        3.3.1 AVT-nZVI投加量的影响
        3.3.2 初始pH的影响
        3.3.3 温度的影响
        3.3.4 初始Cr(Ⅵ)浓度的影响
        3.3.5 常见共存物的影响
    3.4 AVT-nZVI材料的重复利用性
    3.5 AVT-nZVI材料的稳定性
    3.6 本章小结
第4章 AVT-nZVI材料去除Cr(Ⅵ)的动力学及机理研究
    4.1 动力学分析
        4.1.1 动力学模型概述
        4.1.2 动力学模型拟合
        4.1.3 不同影响因子对AVT-nZVI去除Cr(Ⅵ)吸附动力学的影响
    4.2 反应机理
        4.2.1 表征结果分析
        4.2.2 实验结果分析
        4.2.3 反应机理分析
    4.3 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3934962