穩(wěn)定型硫化零價(jià)鐵對(duì)水體中Cr(Ⅵ)的去除及機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2023-02-26 20:43
Cr(Ⅵ)在水環(huán)境中的污染日益嚴(yán)重,對(duì)人體危害極大。本研究以微米零價(jià)鐵(ZVI)為核心,對(duì)ZVI進(jìn)行硫化改性和海藻酸鈉(SA)負(fù)載,成功制備得到一種高效除六價(jià)鉻Cr(Ⅵ)的功能性材料(SZVI-SA)?疾炝酥苽溥^程中主要參數(shù)對(duì)材料除Cr(Ⅵ)性能的影響,并對(duì)合成材料的理化性質(zhì)進(jìn)行了表征分析。研究復(fù)合材料在不同環(huán)境因子下的除Cr(Ⅵ)效率,結(jié)合吸附模型、動(dòng)力學(xué)模型和表征分析,探明復(fù)合材料除Cr(Ⅵ)機(jī)理,以期為SZVI-SA在實(shí)際過程中的應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支持,同時(shí)也為Cr(Ⅵ)的去除提供一種經(jīng)濟(jì)高效環(huán)保的復(fù)合材料。(1)選擇濃度為7%的Fe3+作為海藻酸鈉螯合劑,硫化鈉和ZVI的比例S/Fe=3.5、陳化時(shí)間4 h、干燥溫度70℃作為材料制備的較優(yōu)條件;SZVI-SA能夠在較好去除Cr(Ⅵ)的同時(shí),亦能有效去除溶液中Cr(Ⅲ)和Fe(Ⅲ)。(2)對(duì)ZVI和不同S/Fe條件下制備的材料進(jìn)行了SEM-EDS、TEM、BET、TG-DSC、XRD和FTIR表征分析。結(jié)果顯示,本研究制備材料具有以下特征:材料有效成分為Fe S;比表面積97.83 m2
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 Cr(Ⅵ)的來源、性質(zhì)和危害
1.2.1 Cr(Ⅵ)的來源及性質(zhì)
1.2.2 Cr(Ⅵ)的危害
1.3 Cr(Ⅵ)的去除技術(shù)
1.3.1 物理法
1.3.2 生物法
1.3.3 化學(xué)法
1.4 硫化零價(jià)鐵概述
1.4.1 零價(jià)鐵的性質(zhì)及應(yīng)用
1.4.2 硫化零價(jià)鐵的性質(zhì)及應(yīng)用
1.5 海藻酸鈉的性質(zhì)及應(yīng)用
1.6 本課題研究的目的、內(nèi)容和技術(shù)路線
1.6.1 研究目的
1.6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
1.6.3 研究內(nèi)容
1.6.4 技術(shù)路線
第2章 海藻酸鈉負(fù)載硫化零價(jià)鐵材料的制備
2.1 實(shí)驗(yàn)方法和材料
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
2.1.2 材料的制備方法
2.1.3 實(shí)驗(yàn)分析方法
2.1.4 材料表征方法
2.1.5 數(shù)據(jù)處理方法
2.1.6 合成條件對(duì)SZVI-SA去除Cr(Ⅵ)的影響
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 螯合劑種類對(duì)SZVI-SA去除Cr(Ⅵ)的影響
2.2.2 Fe3+濃度對(duì)SZVI-SA去除Cr(Ⅵ)的影響
2.2.3 S/Fe對(duì) SZVI-SA去除Cr(Ⅵ)的影響
2.2.4 陳化時(shí)間對(duì)SZVI-SA去除Cr(Ⅵ)的影響
2.2.5 干燥溫度對(duì)SZVI-SA去除Cr(Ⅵ)的影響
2.2.6 復(fù)合材料各組分對(duì)去除Cr(Ⅵ)的影響
2.3 材料表征
2.3.1 形貌及元素分析
2.3.2 比表面積和孔徑分布
2.3.3 熱失重效應(yīng)分析
2.3.4 X射線衍射儀(XRD)和紅外光譜(FTIR)分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 海藻酸鈉負(fù)載硫化零價(jià)鐵去除Cr(Ⅵ)的影響因素研究
3.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與材料
3.1.2 實(shí)驗(yàn)分析方法
3.1.3 數(shù)據(jù)處理
3.1.4 SZVI-SA去除Cr(Ⅵ)的影響因素研究
3.2 結(jié)果分析與討論
3.2.1 溶解氧(DO)對(duì)去除Cr(Ⅵ)的影響
3.2.2 投加量對(duì)去除Cr(Ⅵ)的影響
3.2.3 初始濃度對(duì)去除Cr(Ⅵ)的影響
3.2.4 溶液溫度對(duì)去除Cr(Ⅵ)的影響
3.2.5 溶液pH值對(duì)去除Cr(Ⅵ)的影響
3.2.6 有機(jī)質(zhì)含量對(duì)去除Cr(Ⅵ)的影響
3.3 共存離子
3.3.1 共存陽離子
3.3.2 共存陰離子
3.4 本章小結(jié)
第4章 海藻酸鈉負(fù)載硫化零價(jià)鐵去除Cr(Ⅵ)的機(jī)理研究
4.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
4.1.2 實(shí)驗(yàn)分析方法
4.1.3 數(shù)據(jù)處理
4.2 吸附模型及反應(yīng)機(jī)理初探
4.2.1 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究
4.2.2 吸附等溫線研究
4.2.3 Cr(Ⅵ)去除機(jī)理
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
4.3.2 吸附等溫線
4.3.3 Cr(Ⅵ)去除機(jī)理
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
結(jié)論
展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果
本文編號(hào):3750860
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 Cr(Ⅵ)的來源、性質(zhì)和危害
1.2.1 Cr(Ⅵ)的來源及性質(zhì)
1.2.2 Cr(Ⅵ)的危害
1.3 Cr(Ⅵ)的去除技術(shù)
1.3.1 物理法
1.3.2 生物法
1.3.3 化學(xué)法
1.4 硫化零價(jià)鐵概述
1.4.1 零價(jià)鐵的性質(zhì)及應(yīng)用
1.4.2 硫化零價(jià)鐵的性質(zhì)及應(yīng)用
1.5 海藻酸鈉的性質(zhì)及應(yīng)用
1.6 本課題研究的目的、內(nèi)容和技術(shù)路線
1.6.1 研究目的
1.6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
1.6.3 研究內(nèi)容
1.6.4 技術(shù)路線
第2章 海藻酸鈉負(fù)載硫化零價(jià)鐵材料的制備
2.1 實(shí)驗(yàn)方法和材料
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
2.1.2 材料的制備方法
2.1.3 實(shí)驗(yàn)分析方法
2.1.4 材料表征方法
2.1.5 數(shù)據(jù)處理方法
2.1.6 合成條件對(duì)SZVI-SA去除Cr(Ⅵ)的影響
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 螯合劑種類對(duì)SZVI-SA去除Cr(Ⅵ)的影響
2.2.2 Fe3+濃度對(duì)SZVI-SA去除Cr(Ⅵ)的影響
2.2.3 S/Fe對(duì) SZVI-SA去除Cr(Ⅵ)的影響
2.2.4 陳化時(shí)間對(duì)SZVI-SA去除Cr(Ⅵ)的影響
2.2.5 干燥溫度對(duì)SZVI-SA去除Cr(Ⅵ)的影響
2.2.6 復(fù)合材料各組分對(duì)去除Cr(Ⅵ)的影響
2.3 材料表征
2.3.1 形貌及元素分析
2.3.2 比表面積和孔徑分布
2.3.3 熱失重效應(yīng)分析
2.3.4 X射線衍射儀(XRD)和紅外光譜(FTIR)分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 海藻酸鈉負(fù)載硫化零價(jià)鐵去除Cr(Ⅵ)的影響因素研究
3.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與材料
3.1.2 實(shí)驗(yàn)分析方法
3.1.3 數(shù)據(jù)處理
3.1.4 SZVI-SA去除Cr(Ⅵ)的影響因素研究
3.2 結(jié)果分析與討論
3.2.1 溶解氧(DO)對(duì)去除Cr(Ⅵ)的影響
3.2.2 投加量對(duì)去除Cr(Ⅵ)的影響
3.2.3 初始濃度對(duì)去除Cr(Ⅵ)的影響
3.2.4 溶液溫度對(duì)去除Cr(Ⅵ)的影響
3.2.5 溶液pH值對(duì)去除Cr(Ⅵ)的影響
3.2.6 有機(jī)質(zhì)含量對(duì)去除Cr(Ⅵ)的影響
3.3 共存離子
3.3.1 共存陽離子
3.3.2 共存陰離子
3.4 本章小結(jié)
第4章 海藻酸鈉負(fù)載硫化零價(jià)鐵去除Cr(Ⅵ)的機(jī)理研究
4.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
4.1.2 實(shí)驗(yàn)分析方法
4.1.3 數(shù)據(jù)處理
4.2 吸附模型及反應(yīng)機(jī)理初探
4.2.1 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究
4.2.2 吸附等溫線研究
4.2.3 Cr(Ⅵ)去除機(jī)理
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
4.3.2 吸附等溫線
4.3.3 Cr(Ⅵ)去除機(jī)理
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
結(jié)論
展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果
本文編號(hào):3750860
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