Ni/Fe纳米颗粒与豆磷脂复合材料制备及其去除多氯联苯研究
发布时间：2021-04-20 11:26
多氯联苯（PCBs）作为一种持久性有机污染物,具有高毒性,化学稳定性,远距离迁移性和生物富集性等特点。PCBs的危害以及不能快速自然降解的特性,使得其有效去除成为了一个重要的环境问题。当前,基于零价铁的双金属纳米粒,因其自身优良的反应活性,被广泛应用于去除持久性有机污染物。本研究中设计和制备了高活性Ni/Fe纳米粒以及与之相关的复合材料。选择3,3′,4,4′-四氯联苯作为目标污染物对所制备的去除材料的性能进行验证。添加模板物质来辅助纳米材料的合成是一种简便可行的方法。二元软团簇由聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和十二烷基硫酸钠（SDS）组成,能够有效引导有优良特性的Ni/Fe纳米粒的生成。PVP-SDS软团簇的持久功能性导致了Ni/Fe纳米粒具有二级组装的特定结构,对应着更多的活性位点以及更高的反应性。Ni/Fe纳米粒良好的活性由其对PCB77更高的去除率（72h内99.3%）和去除效率（kobs为0.0674 h-1）而得到体现。固体载体经常被用来提升双金属纳米粒的性能。本研究中,通过微乳液体系中原位负载并沉积磷脂载体的方法,制备了一种由豆磷脂与纳米双金属组成的复合材料（表示为lecith...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 综述
1.1 多氯联苯的性质和危害
1.2 多氯联苯的去除方法
1.2.1 热处理法
1.2.2 物理去除法
1.2.3 化学去除法
1.2.4 生物去除法
1.3 零价铁技术去除污染物
1.3.1 去除金属离子污染物的研究
1.3.2 去除硝酸盐及硝基芳烃污染物的研究
1.3.3 去除染料污染物的研究
1.3.4 去除含氯有机污染物的研究
1.4 纳米铁，纳米双金属技术及其去除多氯联苯的研究进展
1.5 液相模板法制备纳米材料的研究进展
1.5.1 大分子模板
1.5.2 表面活性剂模板
1.5.3 表面活性剂-大分子模板即软物质团簇模板
1.5.4 微乳液模板
1.6 豆磷脂的性质与应用
1.7 选题意义及主要研究内容
第二章 表面活性剂—大分子软物质团簇的生成研究及模板条件的确立
2.1 表面活性剂—大分子软物质团簇的性能与应用
2.2 材料与方法
2.2.1 实验材料
2.2.2 软团簇体系构建
2.2.3 电导法分析团簇生成条件
2.3 结果与讨论
2.3.1 水溶液中软团簇生成
2.3.2 乙醇-水溶液体系对团簇生成的影响
2.3.3 含Fe2+溶液中团簇模板条件
2.4 本章小结
第三章 PVP-SDS软团簇模板法制备Ni/Fe双金属纳米粒去除PCB77
3.1 引言
3.2 液相还原法制备Ni/Fe双金属纳米颗粒工艺初探
3.2.1 制备过程反应时间考量
3.2.2 模板选择需考虑的因素
3.2.3 Ni投加量和投加方式的考察
3.2.4 PCB77去除动力学分析
3.3 应用软团簇模板制备纳米双金属粒的材料与方法
3.3.1 实验材料
3.3.2 软团簇模板引导下液相还原制备Ni/Fe双金属纳米粒
3.3.3 Ni/Fe双金属纳米粒的表征
3.3.4 PCB77去除及检测
3.4 结果与讨论
3.4.1 Ni/Fe双金属纳米粒形貌分析
3.4.2 EDS能谱分析
3.4.3 BET比表面积分析
3.4.4 傅里叶变换红外光谱分析（FT-IR）
3.4.5 X射线衍射分析（XRD）
3.4.6 Ni/Fe双金属纳米粒对PCB77的去除能力
3.5 本章小结
第四章 构建基于豆磷脂的微乳液模板体系
4.1 表面活性剂及豆磷脂在污染物去除中的应用
4.2 材料与方法
4.2.1 实验材料
4.2.2 微乳液组成考察
4.3 结果与讨论
4.3.1 微乳液体系的筛选
4.3.2 乳化剂复配比例优选
4.3.3 微乳液km值优选
4.3.4 确定微乳液模板组成
4.4 本章小结
第五章 微乳液模板法原位沉积制备豆磷脂负载Ni/Fe双金属复合材料去除PCB77
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 实验材料
5.2.2 磷脂负载Ni/Fe双金属复合材料的制备
5.2.3 磷脂负载Ni/Fe双金属复合材料的表征
5.2.4 PCB77去除及检测
5.3 结果与讨论
5.3.1 磷脂负载Ni/Fe双金属复合材料形貌分析
5.3.2 BET比表面积分析
5.3.3 傅里叶变换红外光谱分析（FT-IR）
5.3.4 X射线衍射分析（XRD）
5.3.5 磷脂负载Ni/Fe双金属协同作用去除PCB77
5.4 本章小结
第六章 制备豆磷脂包覆Ni/Fe双金属纳米粒的复合材料去除PCB77
6.1 构建豆磷脂包覆Ni/Fe纳米粒复合材料
6.2 材料与方法
6.2.1 实验材料
6.2.2 磷脂包覆型复合材料的制备
6.2.3 磷脂包覆型复合材料的表征
6.2.4 PCB77去除及检测
6.3 结果与讨论
6.3.1 X射线衍射分析（XRD）
6.3.2 磷脂包覆型复合材料形貌分析
6.3.3 傅里叶变换红外光谱分析（FT-IR）
6.3.4 制备工艺选用不同分散介质对PCB77去除的影响
6.3.5 磷脂初始投加量对PCB77去除的影响
6.4 本章小结
第七章 结论、创新点及展望
7.1 全文结论
7.2 创新点
7.3 研究前景展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
附录
致谢
本文编号：3149590
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 综述
1.1 多氯联苯的性质和危害
1.2 多氯联苯的去除方法
1.2.1 热处理法
1.2.2 物理去除法
1.2.3 化学去除法
1.2.4 生物去除法
1.3 零价铁技术去除污染物
1.3.1 去除金属离子污染物的研究
1.3.2 去除硝酸盐及硝基芳烃污染物的研究
1.3.3 去除染料污染物的研究
1.3.4 去除含氯有机污染物的研究
1.4 纳米铁，纳米双金属技术及其去除多氯联苯的研究进展
1.5 液相模板法制备纳米材料的研究进展
1.5.1 大分子模板
1.5.2 表面活性剂模板
1.5.3 表面活性剂-大分子模板即软物质团簇模板
1.5.4 微乳液模板
1.6 豆磷脂的性质与应用
1.7 选题意义及主要研究内容
第二章 表面活性剂—大分子软物质团簇的生成研究及模板条件的确立
2.1 表面活性剂—大分子软物质团簇的性能与应用
2.2 材料与方法
2.2.1 实验材料
2.2.2 软团簇体系构建
2.2.3 电导法分析团簇生成条件
2.3 结果与讨论
2.3.1 水溶液中软团簇生成
2.3.2 乙醇-水溶液体系对团簇生成的影响
2.3.3 含Fe2+溶液中团簇模板条件
2.4 本章小结
第三章 PVP-SDS软团簇模板法制备Ni/Fe双金属纳米粒去除PCB77
3.1 引言
3.2 液相还原法制备Ni/Fe双金属纳米颗粒工艺初探
3.2.1 制备过程反应时间考量
3.2.2 模板选择需考虑的因素
3.2.3 Ni投加量和投加方式的考察
3.2.4 PCB77去除动力学分析
3.3 应用软团簇模板制备纳米双金属粒的材料与方法
3.3.1 实验材料
3.3.2 软团簇模板引导下液相还原制备Ni/Fe双金属纳米粒
3.3.3 Ni/Fe双金属纳米粒的表征
3.3.4 PCB77去除及检测
3.4 结果与讨论
3.4.1 Ni/Fe双金属纳米粒形貌分析
3.4.2 EDS能谱分析
3.4.3 BET比表面积分析
3.4.4 傅里叶变换红外光谱分析（FT-IR）
3.4.5 X射线衍射分析（XRD）
3.4.6 Ni/Fe双金属纳米粒对PCB77的去除能力
3.5 本章小结
第四章 构建基于豆磷脂的微乳液模板体系
4.1 表面活性剂及豆磷脂在污染物去除中的应用
4.2 材料与方法
4.2.1 实验材料
4.2.2 微乳液组成考察
4.3 结果与讨论
4.3.1 微乳液体系的筛选
4.3.2 乳化剂复配比例优选
4.3.3 微乳液km值优选
4.3.4 确定微乳液模板组成
4.4 本章小结
第五章 微乳液模板法原位沉积制备豆磷脂负载Ni/Fe双金属复合材料去除PCB77
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 实验材料
5.2.2 磷脂负载Ni/Fe双金属复合材料的制备
5.2.3 磷脂负载Ni/Fe双金属复合材料的表征
5.2.4 PCB77去除及检测
5.3 结果与讨论
5.3.1 磷脂负载Ni/Fe双金属复合材料形貌分析
5.3.2 BET比表面积分析
5.3.3 傅里叶变换红外光谱分析（FT-IR）
5.3.4 X射线衍射分析（XRD）
5.3.5 磷脂负载Ni/Fe双金属协同作用去除PCB77
5.4 本章小结
第六章 制备豆磷脂包覆Ni/Fe双金属纳米粒的复合材料去除PCB77
6.1 构建豆磷脂包覆Ni/Fe纳米粒复合材料
6.2 材料与方法
6.2.1 实验材料
6.2.2 磷脂包覆型复合材料的制备
6.2.3 磷脂包覆型复合材料的表征
6.2.4 PCB77去除及检测
6.3 结果与讨论
6.3.1 X射线衍射分析（XRD）
6.3.2 磷脂包覆型复合材料形貌分析
6.3.3 傅里叶变换红外光谱分析（FT-IR）
6.3.4 制备工艺选用不同分散介质对PCB77去除的影响
6.3.5 磷脂初始投加量对PCB77去除的影响
6.4 本章小结
第七章 结论、创新点及展望
7.1 全文结论
7.2 创新点
7.3 研究前景展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
附录
致谢
本文编号：3149590
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