氨基功能化蛭石負載納米零價鐵去除含鉻廢水中的Cr(Ⅵ)
發(fā)布時間:2024-03-22 21:14
隨著工業(yè)的快速發(fā)展,工業(yè)活動排放的含鉻廢水引起的鉻污染問題日益嚴重,對人類健康和環(huán)境造成極大的危害;诨瘜W還原-沉淀法的納米零價鐵(nZVI)技術因其制備簡單,成本低,與Cr(VI)的反應活性高,易于回收等優(yōu)點受到國內外研究者的關注。nZVI作為目前廣泛研究的環(huán)境納米材料,在實際應用中仍存在一些問題:諸如易團聚,易氧化等,抑制了nZVI去除廢水中Cr(VI)的效率。針對這些問題,本文采用氨基功能化蛭石(AVT)作為穩(wěn)定劑負載納米零價鐵(nZVI),通過液相還原法制備氨基功能化蛭石負載納米零價鐵(AVT-nZVI)材料,將其應用于廢水中Cr(VI)的去除。主要研究成果如下:(1)氨基功能化蛭石負載納米零價鐵(AVT-nZVI)的制備比例優(yōu)化及表征:以氨基功能化蛭石(AVT)為載體,在氮氣保護的情況下,通過KBH4還原Fe3+成功制備了負載在AVT上的納米鐵顆粒(AVT-nZVI)。實驗結果表明,當AVT:nZVI質量配比為1:4時,其Cr(VI)去除率為100%,而nZVI僅有87.5%。AVT-nZVI抗氧化能力較好,在常溫常壓的條件下能夠...
【文章頁數】:74 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 含鉻廢水概述
1.1.1 含鉻廢水來源
1.1.2 含鉻廢水特點及危害
1.2 含鉻廢水的處理研究現狀
1.3 納米零價鐵處理技術概況
1.3.1 納米零價鐵制備
1.3.2 納米零價鐵的改性
1.4 蛭石吸附性能的研究概況
1.4.1 蛭石的結構
1.4.2 蛭石的吸附性能研究
1.4.3 蛭石的改性方法
1.5 課題研究意義及內容
1.5.1 立題依據
1.5.2 課題研究內容
1.5.3 技術路線
第2章 實驗裝置和方法
2.1 實驗試劑與儀器
2.2 納米材料的制備
2.2.1 氨基功能化蛭石(AVT)材料的制備
2.2.2 納米鐵材料的制備
2.3 表征方法
2.4 實驗方法
2.4.1 Cr(Ⅵ)溶液配制
2.4.2 水中Cr(Ⅵ)去除實驗
2.5 測定方法
2.5.1 Cr(Ⅵ)濃度測定方法
2.5.2 Cr(Ⅵ)去除性能
2.5.3 Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的濃度的測定方法
2.5.4 總鉻、銅、鎳濃度的測定方法
2.6 動力學模型
第3章 AVT-nZVI去除Cr(Ⅵ)的實驗研究
3.1 AVT-nZVI材料的制備
3.2 AVT-nZVI材料的表征
3.2.1 XRD分析
3.2.2 FTIR分析
3.2.3 TEM分析
3.2.4 Zeta電位分析
3.3 AVT-nZVI去除Cr(Ⅵ)影響因素考察
3.3.1 AVT-nZVI投加量的影響
3.3.2 初始pH的影響
3.3.3 溫度的影響
3.3.4 初始Cr(Ⅵ)濃度的影響
3.3.5 常見共存物的影響
3.4 AVT-nZVI材料的重復利用性
3.5 AVT-nZVI材料的穩(wěn)定性
3.6 本章小結
第4章 AVT-nZVI材料去除Cr(Ⅵ)的動力學及機理研究
4.1 動力學分析
4.1.1 動力學模型概述
4.1.2 動力學模型擬合
4.1.3 不同影響因子對AVT-nZVI去除Cr(Ⅵ)吸附動力學的影響
4.2 反應機理
4.2.1 表征結果分析
4.2.2 實驗結果分析
4.2.3 反應機理分析
4.3 本章小結
第5章 結論與展望
5.1 結論
5.2 創(chuàng)新點
5.3 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果
本文編號:3934962
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第1章 緒論
1.1 含鉻廢水概述
1.1.1 含鉻廢水來源
1.1.2 含鉻廢水特點及危害
1.2 含鉻廢水的處理研究現狀
1.3 納米零價鐵處理技術概況
1.3.1 納米零價鐵制備
1.3.2 納米零價鐵的改性
1.4 蛭石吸附性能的研究概況
1.4.1 蛭石的結構
1.4.2 蛭石的吸附性能研究
1.4.3 蛭石的改性方法
1.5 課題研究意義及內容
1.5.1 立題依據
1.5.2 課題研究內容
1.5.3 技術路線
第2章 實驗裝置和方法
2.1 實驗試劑與儀器
2.2 納米材料的制備
2.2.1 氨基功能化蛭石(AVT)材料的制備
2.2.2 納米鐵材料的制備
2.3 表征方法
2.4 實驗方法
2.4.1 Cr(Ⅵ)溶液配制
2.4.2 水中Cr(Ⅵ)去除實驗
2.5 測定方法
2.5.1 Cr(Ⅵ)濃度測定方法
2.5.2 Cr(Ⅵ)去除性能
2.5.3 Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的濃度的測定方法
2.5.4 總鉻、銅、鎳濃度的測定方法
2.6 動力學模型
第3章 AVT-nZVI去除Cr(Ⅵ)的實驗研究
3.1 AVT-nZVI材料的制備
3.2 AVT-nZVI材料的表征
3.2.1 XRD分析
3.2.2 FTIR分析
3.2.3 TEM分析
3.2.4 Zeta電位分析
3.3 AVT-nZVI去除Cr(Ⅵ)影響因素考察
3.3.1 AVT-nZVI投加量的影響
3.3.2 初始pH的影響
3.3.3 溫度的影響
3.3.4 初始Cr(Ⅵ)濃度的影響
3.3.5 常見共存物的影響
3.4 AVT-nZVI材料的重復利用性
3.5 AVT-nZVI材料的穩(wěn)定性
3.6 本章小結
第4章 AVT-nZVI材料去除Cr(Ⅵ)的動力學及機理研究
4.1 動力學分析
4.1.1 動力學模型概述
4.1.2 動力學模型擬合
4.1.3 不同影響因子對AVT-nZVI去除Cr(Ⅵ)吸附動力學的影響
4.2 反應機理
4.2.1 表征結果分析
4.2.2 實驗結果分析
4.2.3 反應機理分析
4.3 本章小結
第5章 結論與展望
5.1 結論
5.2 創(chuàng)新點
5.3 展望
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