铁基纳米材料的机械化学法制备及其去除水中有机污染物的研究

发布时间：2022-05-02 22:17

　　我国正处在经济快速增长期,工业生产活动和人们生活中排出大量的废水,这些废水具有污染物种类多、成分复杂、可生化性差、毒害性大等特点,如果不对其进行有效地综合治理,必将造成严重的环境污染,威胁人们身体健康与生态系统安全,阻碍经济的可持续发展。在废水处理的众多方法中,吸附法是操作最简单、效率最高的方法之一;氧化还原法则是处理高浓度难降解有机废水的最佳选择,可以实现有机污染物的彻底矿化去除。这两种技术的核心是高容量、高活性的吸附剂和高效的催化剂。铁基纳米材料由于无毒、成本低及过氧化物酶活性,在污染物去除中受到人们的广泛关注。铁金属有机框架材料（Fe-MOF）及其衍生的Fe/C材料具有高比表面积和孔体积以及表面性质、结构可以调控等特点,因此,作为高效吸附剂和Fenton催化剂在去除污水中有机污染物方面具有很大的应用潜力。铁金属有机框架材料一般采用水热法或溶剂热法制备,耗时长、条件苛刻、产量低,不适合宏量化生产。机械化学研磨法是利用研磨、剪切力和机械能为物理或化学反应提供反应条件和能量的一种快速、简便、经济、绿色的制备纳米材料催化剂的方法,纳米材料所表现出的一些纳米效应也使材料本身的活性提高。本论... 

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 水污染背景
    1.2 水中有机污染处理研究进展
        1.2.1 传统有机污水处理方法
        1.2.2 高级氧化技术
    1.3 铁基纳米材料去除水中有机污染物研究现状
        1.3.1 铁基纳米材料的特性
        1.3.2 铁基纳米材料去除水中有机污染物研究进展
    1.4 机械化学研磨法的研究现状
        1.4.1 机械化学研磨法的原理
        1.4.2 机械化学研磨法的应用研究
    1.5 本文的选题背景及研究内容
        1.5.1 选题背景
        1.5.2 本文研究思路与研究内容
第2章 磁性金属有机框架的机械化学法制备及其去除有机污染物的研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂
        2.2.2 材料制备
        2.2.3 合成材料的表征
        2.2.4 合成材料对水体中MO的吸附和催化降解性能的研究
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 Fe-MOF/Fe_3O_4合成和表征结果分析
        2.3.2 Fe-MOF/Fe_3O_4对水中MO的吸附
        2.3.3 Fe-MOF/Fe_3O_4类芬顿催化降解水中MO
    2.4 本章小结
第3章 Fe-MOF-Pd及其衍生材料Fe-Pd@C的机械化学法制备和类芬顿催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂和材料
        3.2.2 Fe-MOF及其Fe@C和Fe-Pd@C的制备
        3.2.3 材料表征
        3.2.4 合成材料催化降解苯酚
        3.2.5 样品分析测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Fe@C和Fe-Pd@C纳米复合材料的性能
        3.3.2 Fe@C和Fe-Pd@C内微电解-芬顿反应的催化降解活性
        3.3.3 H_2O_2和苯酚浓度对Fe-Pd@C和Fe@C去除水中苯酚的影响
        3.3.4 Fe-Pd@C的重复利用和稳定性研究
    3.4 Fe/C内电解-芬顿反应去除水中苯酚的机理研究
    3.5 本章小结
第4章 商品化Fe/C填料的活化及其作为类芬顿催化剂的应用研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 材料与试剂
        4.2.2 Fe/C填料的活化方法
        4.2.3 活化后的Fe/C表征
        4.2.4 Fe/C去除水中MO
    4.3 结果与分析
        4.3.1 热处理前后Fe/C填料的表面性质分析
        4.3.2 热处理温度对Fe/C性能的影响
        4.3.3 活化后的Fe/C对MO去除性能研究
        4.3.4 Fe/C的稳定性和重复利用性
    4.4 本章小结
结论
    全文总结
    本文主要创新点
    未来展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]铁碳微电解处理含硝基苯废水[J]. 俸志荣,焦纬洲,刘有智,许承骋,郭亮,余丽胜.  化工学报. 2015(03)
[2]N2高温热处理对活性炭孔道结构及表面化学性质的影响[J]. 徐江海,潘红艳,王宁,林倩.  炭素技术. 2014(02)
[3]铁屑内电解技术的强化方式及改进措施研究进展[J]. 鞠峰,胡勇有.  环境科学学报. 2011(12)
[4]纳米铁及其改性材料在水处理中的应用[J]. 高燕飞,高乃云.  给水排水. 2011(01)
[5]机械化学法一步合成表面改性氧化锌纳米粉体[J]. 魏伟,王茗,王林江.  材料研究学报. 2010(03)
[6]铁炭微电解—Fenton试剂氧化法预处理广灭灵及丙草胺废水[J]. 矫彩山,王中伟,彭美媛,温青.  化工环保. 2007(04)
[7]铁炭微电解深度处理焦化废水的研究[J]. 赖鹏,赵华章,王超,倪晋仁.  环境工程学报. 2007(03)
[8]机械化学法制备超细复合粒子现状[J]. 王富祥,盖国胜,吴绍军.  有色矿冶. 2005(S1)
[9]造纸废水处理技术概述[J]. 陈国宁,王双飞.  西南造纸. 2004(06)
[10]生物接触氧化法处理生活污水[J]. 韩治成,陈艳华.  环境卫生工程. 2004(03)

硕士论文
[1]新型铁碳微电解材料的研发及应用研究[D]. 宋忠忠.兰州交通大学 2018



本文编号：3650063