浮石負(fù)載納米鐵的制備及其去除水中cr(ⅵ)、hg(ⅱ)的研究

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1、分類編號(hào)：——密級(jí)：——單位代碼：!QQ笪學(xué)號(hào)：—111008—0024天滓?guī)熫么髮W(xué)研究生學(xué)位論文學(xué)生姓名：顏型!星申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：堡堂亟±申請(qǐng)專業(yè)名稱：巫埴科堂研究方向：丞巫境修復(fù)皇透鎏物去險(xiǎn)撞盔硒宜指導(dǎo)教師姓名：王主良專業(yè)技術(shù)職稱：巫宜員指導(dǎo)教師姓名：柳咂豎專業(yè)技術(shù)職稱：助理嬰宜旦提交論文日期：2Q!壘生3目學(xué)位論文保密證明研究生姓名：學(xué)位級(jí)別：(碩士、博士)級(jí)別：學(xué)院：專業(yè)：畢業(yè)論文題目：保密原因：保密時(shí)間：研究生簽名：導(dǎo)師簽名：所在學(xué)院：(蓋章)研究生學(xué)院：(蓋章)天津師范大學(xué)碩士學(xué)位論文原創(chuàng)聲明本人鄭重聲明：此處所提交的碩士學(xué)

2、位論文《浮石負(fù)載納米鐵的制備及其去除水中Cr(VI)、Hg(II)的研究》，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，在天津師范大學(xué)攻讀碩士學(xué)位期間獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。據(jù)本人所知，論文中除己注明部分外不包含他人己發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果。對(duì)本人的研究工作做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均己在文中以明確方式注明。本聲明的法律結(jié)果將完全由本人承擔(dān)。作者簽名熬小辱日期：沙f緝占月I弓日天津師范大學(xué)碩士學(xué)位論文使用授權(quán)書(shū)《浮石負(fù)載納米鐵的制備及其去除水中Cr(VI)、Hg(II)的研究》系本人在天津師范大學(xué)攻讀碩士學(xué)位期間在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的碩士學(xué)位論文。本論文的

3、研究成果歸天津師范大學(xué)所有，本論文的研究?jī)?nèi)容不得以其他單位的名義發(fā)表。本人完全了解天津師范大學(xué)關(guān)于保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)部門送交論文的復(fù)印件和電子版本，允許論文被查閱和借閱，同意學(xué)校將論文加入《中國(guó)優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》和編入《中國(guó)知識(shí)資源總庫(kù)》。本人授權(quán)天津師范大學(xué)，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文，可以公布論文的全部或部分內(nèi)容。本學(xué)位論文屬于(請(qǐng)?jiān)谝韵孪鄳?yīng)方框內(nèi)打“√”)；保密口，在年解密后試用本授權(quán)書(shū)不保密口作者簽名：簿小罨導(dǎo)師虢計(jì)己日期yt爭(zhēng)年‘月f≥曰日期pf牛年鄉(xiāng)月f多日摘要水資源是

4、我們?nèi)祟愘囈陨婧桶l(fā)展的重要資源，但隨著城市化與工業(yè)化進(jìn)程的迅猛發(fā)展，絕大多數(shù)城市出現(xiàn)了嚴(yán)重的水質(zhì)問(wèn)題，其中水體重金屬污染尤其突出。重金屬具有移動(dòng)性高，中毒濃度低的特點(diǎn)，在水體中不易被降解，且具有生物富集作用，一旦污染水體不僅難以去除而且會(huì)嚴(yán)重危害水生動(dòng)植物及人類的健康。近來(lái)，在環(huán)境污染治理領(lǐng)域，納米零價(jià)鐵(Nanoscalezero．valentiron，NZVI)作為一種新的污染控制技術(shù)倍受關(guān)注。許多學(xué)者對(duì)其處理重金屬污染展開(kāi)了研究，并證明有較好的效果。但納米零價(jià)鐵具有空氣穩(wěn)定性差，易氧化甚至自燃、極易團(tuán)聚的不足，對(duì)其的制備及實(shí)際

5、應(yīng)用提出了很大挑戰(zhàn)。因此，如何克服納米零價(jià)鐵的這些不足成為進(jìn)一步的研究熱點(diǎn)。本論文通過(guò)資料搜集與整理決定使用浮石作為負(fù)載材料，來(lái)制備負(fù)載型納米鐵(Pumice-NZVI，P-NZVI)，并用于Cr(VI)、Hg(II)溶液的處理。對(duì)P-NZVI進(jìn)行了表征分析、物理屬性分析，探討了P-NZVI去除水中Cr(VI)、Hg(II)的機(jī)理以及環(huán)境因素對(duì)去除效果的影響，并進(jìn)行了相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)研究，最后對(duì)P-NZVI的重復(fù)利用性進(jìn)行了驗(yàn)證。本論文的研究主要分為以下五個(gè)部分：1．通過(guò)多組實(shí)驗(yàn)來(lái)探索P-NZVI的最佳制備工藝為：使用液相還原法制備納米零

6、價(jià)鐵，室溫，全程氮?dú)獗Ｗo(hù)，使用體積比為8：1的醇水混合液溶解FeCl3·61-120并定容至100mL，與3．36g浮石顆粒一同加入三121燒瓶，通入高純N2，保持持續(xù)攪拌，1h后使用蠕動(dòng)泵將100mL去離子水配成的硼氫化鈉溶液(Fe3+與BH4一的物質(zhì)的量比為1：5)以1滴／秒的速率緩慢滴加至三E1燒瓶中，每滴加10min，放入超聲波清洗機(jī)超聲2min(頻率：40KHz)，全部滴加完成后繼續(xù)攪拌lh，脫氧去離子水清洗三次，每次用水100mL,使用電熱套65℃加熱烘干，干燥冷卻后收集備用。2．表征分析結(jié)果顯示，NZVI顆粒大小均勻，粒

7、徑在10～20nm之間，浮石外表粗糙，呈多孔疏松狀，NZVI顆粒較為均勻的分布在浮石表面及其孔道內(nèi)，具有很好的分散性。利用BETN2法檢測(cè)得到P-NZVI的比表面積為32．2m2／g(NZVI含量為O．28g，質(zhì)量比為7．7％)，高于其他負(fù)載型納米鐵材料。熱分析儀對(duì)P-NZVI的分析得出P-NZVI在550℃以下具有很好的熱穩(wěn)定性。浮石性質(zhì)堅(jiān)硬，P-NZVI具有較好的機(jī)械性能。3．P-NZVI對(duì)水中Cr(VI)、Hg(II)的去除包括物理吸附與化學(xué)還原兩個(gè)過(guò)程，首先通過(guò)浮石優(yōu)良的吸附性能將Cr(VI)、Hg(II)吸附于P-NZVI的

8、表面及內(nèi)部，進(jìn)而通過(guò)NZVI的強(qiáng)還原性將Cr(V0、Hg(II)還原為Cr(III)、Hg(0)，以達(dá)到去除水中Cr(VI)、Hg(II)的目的。同時(shí)對(duì)于Hg(II)的去除還包括少量的鐵氧化物、鐵氫氧化物的絮凝作用。4．