本文選題：納米鐵炭復合材料 + 硝酸鹽��； 參考：《成都理工大學》2015年碩士論文

【摘要】：地下水污染問題日益突出,硝酸鹽是地下水中最普遍的污染物之一,被許多國家列為優(yōu)先控制污染物。納米鐵材料是目前最有潛力的硝酸鹽污染修復材料之一,然而由于納米零價鐵本身易團聚氧化,會造成其反應活性降低。采用活性炭與納米鐵復合,既在一定程度上緩解了納米鐵團聚嚴重的問題,同時炭與鐵之間形成無數(shù)微原電池,參與硝酸鹽的化學還原過程,對硝酸鹽的去除起一定促進作用。本文以液相還原法制備納米鐵炭復合材料,討論了制備材料過程相關(guān)工藝參數(shù)如硼氫化鈉加料速率、炭鐵比例、加炭時間以及制備反應體系機械攪拌強度等對材料去除硝酸鹽性能的影響,獲得了最佳的制備條件參數(shù),再以XRD、SEM、TEM和XPS對反應前后材料的晶型結(jié)構(gòu)、形貌以及表面元素組成進行表征分析。在此基礎(chǔ)上研究了納米鐵炭復合材料去除水中硝酸鹽的試驗條件對去除效率的影響,并初步探討了復合材料去除硝酸鹽的反應機理,進一步嘗試將納米鐵炭復合材料應用于處理地下水中硝酸鹽。取得的主要認識有:(1)在制備納米鐵炭復合材料的過程中,以硝酸鹽作為反應底物考察所制材料的脫氮還原性能,當炭鐵比例為0.4,硼氫化鈉加料速率為20m L/min,加炭時間在硼氫化鈉加料完成后的第10min,反應體系機械攪拌速率在500rpm時,復合材料對硝酸鹽去除效率最高。(2)XRD測試結(jié)果表明:納米鐵炭復合材料是由納米零價鐵和活性炭組成的。SEM圖可看出納米鐵顆粒與活性炭是粘連在一起的。SEM和TEM表征結(jié)果發(fā)現(xiàn),材料有一定程度的團聚現(xiàn)象,而活性炭的片狀結(jié)構(gòu)對團聚的情況有適當?shù)木徑?納米鐵顆粒表面包覆著一層致密的氧化膜。XPS測試證實了材料表面的氧化,Fe 2p分譜出現(xiàn)了Fe O和Fe2O3峰。(3)對比活性炭、納米零價鐵和納米鐵炭復合材料處理不同濃度的硝酸鹽溶液,納米鐵炭復合材料對硝酸鹽氮的去除量大于納米鐵和活性炭兩種材料分別對硝酸鹽氮的去除量之和,活性炭的引入對于硝酸鹽的去除率有很大的提升。通過批試驗考察了試驗條件對復合材料去除硝酸鹽的影響,結(jié)果表明:增加復合材料投加量,可以提高硝酸鹽的去除量,但復合材料投加超過一定量后,硝酸鹽的去除量不會再增加;降低反應體系的初始p H、提高反應振蕩速率、提高反應溫度均能增加復合材料對硝酸鹽的去除速率,共存離子中PO43-、SO42-、HCO3-、CO32-等會不同程度影響其對硝酸鹽的去除量和去除速率,其中PO43-對會明顯降低復合材料對硝酸鹽去除量,陽離子如Mg2+,Ca2+對硝酸鹽的去除效果影響很小。(4)硝酸鹽與納米鐵炭復合材料反應的終產(chǎn)物以氨氮為主,氨氮的轉(zhuǎn)化量約為硝酸鹽氮去除總量的80%。在反應過程中,亞硝酸鹽有所積累,轉(zhuǎn)化量約為4%,但隨著反應的進行,生成的亞硝酸鹽被進一步還原為氨氮,含量逐漸減少直至最終被完全還原。復合材料投加量、反應體系的初始p H、反應振蕩速率、反應溫度和共存離子對脫硝反應過程氨氮生成量的影響,與去除硝酸鹽氮的趨勢幾乎一致,共存離子HCO3-和CO32-對氨氮生成量的影響較為明顯,在一定程度上降低了氨氮的轉(zhuǎn)化率。(5)復合材料在處理受硝酸鹽污染的地下水時,同樣表現(xiàn)出較為高效的脫硝能力,與處理硝酸鹽溶液相比,反應速率有所降低,這與地下水中共存離子等不利影響條件有關(guān)。
[Abstract]:In this paper , the effect of nano - Fe - C composite on the removal of nitrate from water is studied by means of liquid - phase reduction . ( 3 ) The removal amount of nitrate and the removal rate of nitrate from the composite materials were investigated . The results showed that the removal of nitrate and the removal rate of nitrate were increased .
【學位授予單位】：成都理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X523

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

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相關(guān)博士學位論文 前1條

1 安毅;納米鐵—反硝化細菌復合體系修復地下水中NO_3~--N污染的研究[D];南開大學;2010年

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本文編號：1987115