纳米铁铜复合材料去除地下水中硝酸盐的研究

发布时间：2024-12-11 02:19

　　作为一种新的污染控制技术，将纳米零价铁及其复合材料应用于硝酸盐污染修复时，表现出了非常明显的优势。目前，国内外已有许多纳米零价铁及其复合材料去除硝酸盐的批量试验研究，相关研究多集中在理想条件下的纳米零价铁及其复合材料去除硝酸盐效果上，然而更为贴近于实际地下水环境的砂柱、砂槽注入应用研究还很少。非常有必要针对真实的地下水环境，开展纳米铁铜复合材料去除地下水中硝酸盐的研究，为野外地下水硝酸盐污染修复的工程应用提供科学依据。 本文利用批量实验，对比研究了纳米零价铁和纳米铁铜复合材料去除水中硝酸盐的效果及主要影响因素，优化确定了比较适宜的脱氮条件。在此基础上，通过砂柱试验，模拟真实的地下水环境系统，分析研究不同地下水环境因素影响下纳米铁铜复合材料在多孔介质中的运移规律，为地下水硝酸盐原位修复技术提供科学参考。本文得出的主要结论包括： （1）制成的纳米零价铁颗粒呈椭球形，颗粒间呈链状聚集，平均粒径约45nm，且在颗粒表面有一个约5nm厚的有机膜层，该膜可在一定程度上增强纳米零价铁的稳定性。纳米铁铜双金属颗粒呈黑色椭球形，平均粒径在35nm左右，与纳米零价铁比较，平均粒径变小，表面亦有约3n...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1纳米材料制备装置示意图

纳米铁铜复合材料去除地下水中硝酸盐的研究料的制备和表征价铁（Nano-Fe）的制备.5g硫酸亚铁，加入到50mL溶液(乙醇:水=2:5)中，配制成0.0液，加入0.5g聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30)，通氮气10mNaBH4:Fe=3:1)的NaBH4溶液50m....

图2-2砂柱试验装置示意图

纳米铁铜复合材料去除地下水中硝酸盐的研究法将纳米铁铜双金属颗粒分离，清洗过程同2.2.1，最后加入脱氧去离子水保存备用[51]。试验装置同图2-1所示。2.2.3纳米铁及纳米铁铜复合材料的表征采用JEM-1200EX型电子透射显微镜（TEM），在加速电压为80KV....

图3-1纳米零价铁的透射电镜图

0nanoparticles图3-1的透射电镜图片显示，本文制备的纳米零价铁颗粒呈椭球形，且颗粒间呈链状聚集，这不仅是因为纳米颗粒的表面张力作用，同时由于纳米零价铁颗粒本身具有磁性，会使其受到地磁力以及颗粒间静磁力的作用，更容易发生聚集现象[52]。通过粒径计算软件对多幅TEM照....

图3-2Nano-Fe投加量对硝酸盐去除的影响（硝酸盐浓度：80mg-N/L；pH=6.5）

纳米铁铜复合材料去除地下水中硝酸盐的研究制备的纳米零价铁悬液（1.4g/L、2.8g/L、4.2g/L）各100氮气吹脱10min，超声分散30min。将100mL初始浓液氮气脱氧30min，快速倒入锥形瓶中，密封瓶口，验，控制试验温度为20℃，转速为250rpm。....

本文编号：4016025