稳定化纳米零价铁的制备及在六价铬污染环境治理中的应用

发布时间：2020-02-17 17:36

【摘要】：本论文利用液相还原法,选择不同的分散剂种类(淀粉,壳聚糖,聚乙烯吡咯烷酮)及用量制备稳定化纳米零价铁,并应用XRD,SEM,热重等仪器对纳米零价铁进行分析,研究纳米零价铁的特性及稳定性,选择合适的分散剂及制备方法。将制备的稳定化纳米零价铁应用于污染环境中六价铬的去除,探讨其应用可行性,以期为纳米零价铁的在污染环境治理中的应用提供有力的理论和技术支撑。本论文的主要研究结果如下:(1)利用淀粉,壳聚糖,聚乙烯吡咯烷酮等分散剂制备出的稳定化纳米零价铁颗粒中,以淀粉为分散剂制备的稳定化纳米零价铁表面没有氧化物薄膜,不含氧化物杂质,粒径大小为60~100nm,均呈球体且分散均匀,纳米零价铁之间呈链状排列。制备过程无需氮气保护,对设备要求低,工艺简单。(2)制备的稳定化纳米零价铁可有效去除模拟废水中的六价铬,在六价铬浓度为50mg/L的模拟废水中,投加量,pH,反应时间,反应温度都会影响六价铬的去除率。实验结果表明,当铬铁比为0.025,pH为7,反应温度为35℃,反应时间2h时纳米零价铁对水中六价铬的去除率最高,可达100%。干燥后的纳米零价铁置于空气氛围保存30日后,组成和化学结构并未发生变化,对水中六价铬的去除仍然具有较强的效果。稳定化纳米零价铁对六价铬的还原过程符合伪一级反应动力学,且表观速率常数kobs=0.0121min-1。(3)淀粉稳定化纳米零价铁对土壤淋洗废水及铬渣污染土壤中的Cr(VI)具有很好的去除效果。纳米零价铁最佳投加量为3%,最佳土水比为1:5,最佳反应时间为24h。在pH为酸性时能达到最好的Cr(VI)去除效果。土壤淋洗废水中Cr(VI)与纳米零价铁反应速度较快,5min左右就能到达最好的去除效果,相比于土壤中Cr(VI)的去除,在土壤淋洗废水中的去除速率更快,并且选用最小的投加量效果就很理想。因此淀粉稳定化纳米零价铁在污染环境治理中有较好的应用前景。
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X703

【参考文献】