硫化纳米零价铁对水体中Sb（Ⅲ）的去除性能及机理研究

发布时间：2023-04-22 11:16

　　近年来,锑污染逐渐恶化,造成严重的环境问题,威胁人类健康,亟待治理。除锑技术主要包括吸附、凝结/絮凝、电化学、离子交换等,其中吸附法成本低、处理效率高,已被广泛研究及应用。铁氧化物作为吸附剂具有易于生产,无毒、生态友好,对Sb(Ⅲ)/Sb(Ⅴ)亲和力强等优点。纳米级零价铁(nZVI)通过其腐蚀可产生新鲜的羟基氧化铁,具有磁性易被分离,是一种有前途的铁基吸附材料。但由于其易团聚,在环境介质中不稳定,易被氧化而形成表面铁(氢)氧化物钝化层,不利于Fe⁰的持续腐蚀,影响实际应用效果。本研究针对nZVI的缺陷,对nZVI进行硫化改性,提高其反应活性。硫化纳米零价铁(S-nZVI)通过Fe²⁺与S^2-的沉淀反应在nZVI表面沉积Fe S制得。经XPS和XRD表征,实际制得的S-nZVI表面S与Fe的结合态为Fe S和Fe S2,其结晶程度比nZVI好。对比S-nZVI与nZVI对锑的去除,S-nZVI的反应活性更强,有氧条件下2h内S-nZVI对Sb(Ⅲ)的去除率达96.5%,而nZVI只能除去77.8%的Sb(Ⅲ)。缺氧条件下,...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 锑污染
        1.1.1 锑污染概况
        1.1.2 锑的化学形态
        1.1.3 锑污染治理现状
    1.2 纳米零价铁
        1.2.1 纳米零价铁概述
        1.2.2 纳米零价铁的改性方法
    1.3 硫化纳米零价铁
        1.3.1 硫化纳米零价铁研究进展
        1.3.2 硫化纳米零价铁制备方法
        1.3.3 硫化纳米零价铁反应机理
        1.3.4 影响硫化纳米零价铁性能的因素
    1.4 论文研究思路
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究内容
第2章 实验与分析方法
    2.1 实验试剂及仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 硫化纳米零价铁的制备
        2.2.2 反应材料的表征
        2.2.3 实验方法
        2.2.4 分析方法
    2.3 吸附动力学模型
    2.4 吸附等温线
第3章 硫化纳米零价铁与纳米零价铁结构与性能
    3.1 引言
    3.2 硫化纳米零价铁的表征
    3.3 硫化纳米零价铁与纳米零价铁性能比较
        3.3.1 氧化作用
        3.3.2 吸附作用
    3.4 环境条件对硫化纳米零价铁性能的影响
        3.4.1 初始Sb(Ⅲ)浓度的影响
        3.4.2 不同溶液pH的影响
        3.4.3 不同共存离子的影响
    3.5 本章小结
第4章 硫化纳米零价铁去除Sb(Ⅲ)的机理研究
    4.1 引言
    4.2 S-nZVI表面Fe S对去除Sb(Ⅲ)的影响
    4.3 自由基对S-nZVI去除Sb(Ⅲ)的作用
    4.4 硫化纳米零价铁去除锑的机理
        4.4.1 表征分析
        4.4.2 反应机理
    4.5 章节小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
附录A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录
致谢



本文编号：3797529