硫化的铁基纳米复合材料对污染物的去除和迁移转化的影响及机理研究

发布时间：2024-05-09 05:07

　　近年来,基于纳米零价铁(nZVI)的环境修复技术已成为解决环境问题的重要手段。然而,由于较强的反应活性,nZVI很容易发生各种腐蚀反应,导致nZVI钝化,从而抑制其与污染物之间的反应活性,降低nZVI的电子选择性。因此,采取硫化技术成为提高nZVI反应活性的重要方法。硫化可以抑制nZVI与不同物质之间发生的副反应,保存Fe(0)含量,增强还原能力。事实上,除了人工硫化外,实际环境中也存在各种自然硫化过程,尤其是(氢)氧化铁的硫化,其不仅会对(氢)氧化铁的形态及其地球化学循环带来影响,而且会改变环境中污染物的迁移转化过程,研究这一变化过程,对预测污染物的环境效应具有重要意义。同时,作为铁基材料硫化的重要次生矿物,马基诺矿(FeS)也被广泛应用于污染物的去除,但是其易团聚和易被氧化的特性限制其实际应用,因此采用稳定化和固定化包埋技术能够有效提高FeS的分散性和抗氧化性,改善其反应活性,增强其对污染物的去除能力。同时,鉴于FeS在实际应用中与藻类物质共存的可能性,研究藻对FeS去除污染物的影响,对FeS在实际含藻废水中的应用具有重要意义。主要研究内容和研究结果如下:1.利用单独的还原或者氧化...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．２?Ｓ／Ｆｅ对Ｓ－ＺＶＩ比表面积的影响（Ｌｉ?ｅｔ?ａ?

ＺＶＩ的硫化对其比表面积、导电性、团聚行为以及表面特性都会产生重要影??响（Ｌｉｅｔａｌ．２０１７ａ）。研究发现，不同制备方法以及硫的含量合成的Ｓ－ＺＶＩ的比表??面积有很大差异（图１．２）。例如，相对于原始的ＺＶＩ，采用两步法得到的Ｓ－ＺＶＩ??的ＢＥＴ比表面积会降低（Ｄｕ?ｅ....

图１．３?Ｓ－ＺＶＩ去除污染物的机理（Ｌｉ?ｅｔ?ａｌ．?２０１７ａ）??

硝基苯酚（Ｐ－ＮＰ）、罗丹明Ｂ、四溴双酚Ａ?（ＴＢＢＰＡ）、１，２－二氯乙烷等。根据污??染物的种类差异，Ｓ－ＺＶＩ对污染物的去除机理主要可以分为以下几种：还原、催??化氧化、共沉淀（图１．３）。??１）

图1.5FeS的结构，灰色球代表Fe原子，黄色球代表S原子(Dzadeetal.201n

ＦｅＳ?—般可通过化学和生物两种方法合成。在最常用的化学方法中，可在缺??氧环境中采用水相共沉淀的方法制备ＦｅＳ，如方程（１．５）所示：??Ｆｅ２＋?＋?Ｓ２．—ＦｅＳ?（１．５）??各种不同的铁盐都可作为该反应的试剂与Ｎａ２Ｓ＊９Ｈ２０发生反应，如ＦｅＳ〇４＊??（ＮＨ４）２（....

图1.7FeS的研究进展(Cbenetal.2019)

１）重金属??由于重金属具有不可生物降解性、高毒性以及持久性等特点，这导致其去除??难度大，容易在食物链中积累，对人体健康产生极大威胁（Ｚｏｕｅｔａｌ．?２０１６，Ｊａｒｕｐ??２００３）。因此，采取有效手段控制重金属污染，对人类的生存和发展具有积极意??义。据相关研究报道指出，....

本文编号：3968361