天然有機質(zhì)與鐵納米顆粒相互作用:選擇性吸附與團聚行為研究
發(fā)布時間:2024-03-17 13:15
天然和人工鐵基納米礦物顆粒廣泛存在于環(huán)境中,當(dāng)這些鐵基納米顆粒在水體中運移時,一定會與同樣普遍存在于水體環(huán)境中的天然有機質(zhì)相互作用,從而影響其自身及附著的污染物的地球化學(xué)行為。本文利用多種表征技術(shù)手段,對天然有機質(zhì)與鐵基納米顆粒的吸附和團聚行為進行深入研究,特別是定量化厘清吸附到納米顆粒上的天然有機質(zhì)中哪些物化性質(zhì)(吸附量、分子量、吸附層厚度、芳香性、官能團等)是影響團聚行為的主要因素。本研究對于判斷和預(yù)測自然環(huán)境系統(tǒng)中鐵基納米顆粒的遷移性、穩(wěn)定性以及歸趨等地球化學(xué)行為具有指導(dǎo)意義。本文第一部分內(nèi)容結(jié)合本人碩士論文的部分成果,進一步對廣泛用于地下水污染修復(fù)的納米零價鐵與兩種天然有機質(zhì)(腐殖酸,SRHA;富里酸,SRFA)的相互作用進行研究。結(jié)果表明,納米鐵雖然對兩種天然有機質(zhì)的總吸附量是相同的,但是對不同天然有機質(zhì)的選擇性吸附行為卻不同;這種選擇性吸附的不同并沒有影響天然有機質(zhì)對納米鐵團聚的抑制程度,這是由于被吸附的天然有機質(zhì)分子量相差不大,或者是因為總吸附量是控制團聚的主要因素所導(dǎo)致的。本文第二部分內(nèi)容研究不同種類及濃度的天然有機質(zhì)對天然存在的水鐵礦納米顆粒團聚行為的影響。結(jié)果表明,...
【文章頁數(shù)】:133 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 前言
1.1 選題背景及研究意義
1.2 納米顆粒材料概述
1.2.1 納米顆粒的形成
1.2.2 納米顆粒的研究現(xiàn)狀
1.3 天然有機質(zhì)概述
1.4 NOM與鐵基納米顆粒的相互作用
1.4.1 鐵基納米顆粒概述
1.4.2 天然有機質(zhì)與鐵基納米顆粒的吸附作用
1.4.3 天然有機質(zhì)對鐵基納米顆粒的團聚影響
1.5 研究目的及意義
1.6 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.7 論文工作量
第二章 天然有機質(zhì)與納米零價鐵相互作用
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 實驗儀器
2.2.2 吸附實驗
2.2.3 納米鐵顆粒表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 吸附動力學(xué)及熱力學(xué)
2.3.2 SRHA和SRFA在nano-Fe0和nano-Fe3O4上的選擇性吸附
2.3.3 吸附NOM后nano-Fe0和nano-Fe3O4表面性質(zhì)的變化
2.3.4 吸附NOM后nano-Fe0和nano-Fe3O4團聚行為的變化
2.4 小結(jié)
第三章 不同種類天然有機質(zhì)對水鐵礦納米顆粒團聚的影響
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 實驗儀器
3.2.2 鹽溶液配制
3.2.3 NOM配制
3.2.4 Fh NPs基本性質(zhì)
3.2.5 Fh NPs團聚實驗
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 Fh NPs納米顆粒表征
3.3.2 Fh NPs在不同電解質(zhì)中的團聚行為
3.3.3 不同電解質(zhì)溶液中NOM對Fh NPs團聚的影響
3.3.4 不同NOM濃度對Fh NPs團聚的影響
3.4 小結(jié)
第四章 分子尺度探究天然有機質(zhì)對水鐵礦納米顆粒團聚的影響
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 實驗儀器
4.2.2 Fh NPs的合成與表征
4.2.3 NOM分離與分級
4.2.4 NOM分子量分布表征
4.2.5 NOM在Fh NPs上的吸附實驗
4.2.6 吸附到NPs表面的NOM表征
4.2.7 團聚行為以及zeta電位測量
4.2.8 單顆粒電感耦合等離子體測量團聚體尺寸結(jié)構(gòu)
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 分級后NOM的分子量表征
4.3.2 吸附在Fh NPs上NOM的性質(zhì)特征
4.3.3 不同分子量的NOM組分影響Fh NPs團聚的機理研究
4.3.4 SRNOM<3kDa促進Fh NPs團聚的機理探討
4.4 小結(jié)
第五章 結(jié)論與建議
5.1 結(jié)論
5.2 建議
致謝
參考文獻
論文主要工作(貢獻)說明
附錄
本文編號:3931084
【文章頁數(shù)】:133 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 前言
1.1 選題背景及研究意義
1.2 納米顆粒材料概述
1.2.1 納米顆粒的形成
1.2.2 納米顆粒的研究現(xiàn)狀
1.3 天然有機質(zhì)概述
1.4 NOM與鐵基納米顆粒的相互作用
1.4.1 鐵基納米顆粒概述
1.4.2 天然有機質(zhì)與鐵基納米顆粒的吸附作用
1.4.3 天然有機質(zhì)對鐵基納米顆粒的團聚影響
1.5 研究目的及意義
1.6 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.7 論文工作量
第二章 天然有機質(zhì)與納米零價鐵相互作用
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 實驗儀器
2.2.2 吸附實驗
2.2.3 納米鐵顆粒表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 吸附動力學(xué)及熱力學(xué)
2.3.2 SRHA和SRFA在nano-Fe0和nano-Fe3O4上的選擇性吸附
2.3.3 吸附NOM后nano-Fe0和nano-Fe3O4表面性質(zhì)的變化
2.3.4 吸附NOM后nano-Fe0和nano-Fe3O4團聚行為的變化
2.4 小結(jié)
第三章 不同種類天然有機質(zhì)對水鐵礦納米顆粒團聚的影響
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 實驗儀器
3.2.2 鹽溶液配制
3.2.3 NOM配制
3.2.4 Fh NPs基本性質(zhì)
3.2.5 Fh NPs團聚實驗
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 Fh NPs納米顆粒表征
3.3.2 Fh NPs在不同電解質(zhì)中的團聚行為
3.3.3 不同電解質(zhì)溶液中NOM對Fh NPs團聚的影響
3.3.4 不同NOM濃度對Fh NPs團聚的影響
3.4 小結(jié)
第四章 分子尺度探究天然有機質(zhì)對水鐵礦納米顆粒團聚的影響
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 實驗儀器
4.2.2 Fh NPs的合成與表征
4.2.3 NOM分離與分級
4.2.4 NOM分子量分布表征
4.2.5 NOM在Fh NPs上的吸附實驗
4.2.6 吸附到NPs表面的NOM表征
4.2.7 團聚行為以及zeta電位測量
4.2.8 單顆粒電感耦合等離子體測量團聚體尺寸結(jié)構(gòu)
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 分級后NOM的分子量表征
4.3.2 吸附在Fh NPs上NOM的性質(zhì)特征
4.3.3 不同分子量的NOM組分影響Fh NPs團聚的機理研究
4.3.4 SRNOM<3kDa促進Fh NPs團聚的機理探討
4.4 小結(jié)
第五章 結(jié)論與建議
5.1 結(jié)論
5.2 建議
致謝
參考文獻
論文主要工作(貢獻)說明
附錄
本文編號:3931084
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