典型粘土矿物负载纳米零价铁及其在微波辐照下对罗丹明6G的去除研究

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印染废水是我国水体污染中主要污染,己成为亟待解决的问题。纳米零价铁因其反应活性强在环境修复领域有广泛的应用。然而,纳米零价铁在空气中易氧化且易团聚,使其反应活性大大下降。为了抑制纳米零价铁的氧化,提高其反应活性,本文利用矿物载体作为载体,制备得到蒙脱石基、高岭石基和海泡石基矿物负载型纳米零价铁复合材料,并在微波辐照下进行了水中罗丹明6G的去除试验。主要取得如下结果:(1)以蒙脱石、高岭石和海泡石为负载基质,采用硼氢化钠液相还原法制备出一系列矿物负载型纳米零价铁,有效解决了纳米零价铁的团聚问题,并减缓纳米零价铁的氧化。(2)考察体系初始pH值、初始浓度以及不同材料对去除罗丹明6G的影响。研究发现,与普通nZVI和单独矿物相比负载型零价铁对罗丹明6G具有更好的去除效果,且抗氧化能力更强;零价铁/蒙脱石对罗丹明6G最大去除量为500mg/g,零价铁/高岭石对罗丹明6G最大去除量为110 mg/g,零价铁/海泡石对罗丹明6G最大去除量为310 mg/g;去除率随pH的升高而降低,随着微波功率的增大而增大。(3)探究不同矿物负载零价铁对罗丹明6G去除量不同的原因,通过观察形貌,比较矿物的Zeta电位和负载纳米零价铁后的比表面积,发现因不同矿物结构不同,负载后的形貌、矿物的Zeta电位、比表面积等对均其去除罗丹明6G均有影响。
摘要第4-5页
abstract第5页
第1章 引言第10-19页
    1.1 印染废水治理的研究综述第10-13页
        1.1.1 物理法处理印染废水第11-12页
            1.1.1.1 .吸附法第11页
            1.1.1.2 .混凝法第11-12页
        1.1.2 化学法第12-13页
            1.1.2.1 光催化法第12页
            1.1.2.2 臭氧氧化法第12-13页
            1.1.2.3 Fenton试剂法第13页
        1.1.3 生物法第13页
    1.2 零价铁在环境治理中的应用第13-14页
    1.3 常见层状矿物负载零价铁第14-16页
        1.3.1 蒙脱石第14-15页
        1.3.2 高岭石第15页
        1.3.3 海泡石第15-16页
    1.4 微波诱导芬顿反应的研究现状第16页
    1.5 研究背景、目的及意义第16-17页
    1.6 研究内容与技术路线第17-19页
        1.6.1 研究内容第17-18页
        1.6.2 技术流程图第18-19页
第2章 材料和方法第19-23页
    2.1 实验材料第19页
    2.2 实验装置第19-20页
    2.3 实验方法第20-21页
        2.3.1 矿物负载零价铁的合成方法第20-21页
        2.3.2 微波去除罗丹明6G的实验方法第21页
    2.4 表征方法第21-23页
第3章 零价铁/蒙脱石微波去除罗丹明6G的研究第23-34页
    3.1 零价铁/蒙脱石的制备与表征第23-28页
        3.1.1 零价铁/蒙脱石的XRD表征第23-24页
        3.1.2 零价铁/蒙脱石的形貌分析第24页
        3.1.3 零价铁/蒙脱石的成分分析第24-25页
        3.1.4 零价铁/蒙脱石的红外分析第25-26页
        3.1.5 零价铁/蒙脱石的微波吸收性能第26页
        3.1.6 零价铁/蒙脱石的XPS分析第26-27页
        3.1.7 零价铁/蒙脱石的抗氧化能力第27-28页
    3.2 零价铁/蒙脱石对罗丹明6G的去除第28-32页
        3.2.1 微波单独处理罗丹明6G实验第28-29页
        3.2.2 不同初始浓度对去除罗丹明6G的影响第29页
        3.2.3 不同材料对罗丹明6G的去除第29-30页
        3.2.4 不同功率对罗丹明6G的去除第30-31页
        3.2.5 不同初始pH对罗丹明6G的去除第31页
        3.2.6 零价铁/蒙脱石再生第31-32页
    3.3 去除罗丹明6G的产物分析第32-33页
    3.4 本章小结第33-34页
第4章 零价铁/高岭石微波去除罗丹明6G的研究第34-44页
    4.1 零价铁/高岭石的制备与表征第34-40页
        4.1.1 零价铁/高岭石的XRD分析第34-35页
        4.1.2 零价铁/高岭石的红外分析第35-36页
        4.1.3 零价铁/高岭石的XPS分析第36-37页
        4.1.4 零价铁/高岭石的形貌分析第37页
        4.1.5 高岭石与零价铁/高岭石的XRF分析第37-38页
        4.1.6 零价铁/高岭石的抗氧化能力第38-39页
        4.1.7 零价铁/高岭石的微波吸收性能第39-40页
    4.2 零价铁/高岭石对罗丹明6G的去除第40-43页
        4.2.1 不同初始浓度对去除罗丹明6G的影响第40-41页
        4.2.2 不同材料对罗丹明6G的去除第41页
        4.2.3 不同功率对罗丹明6G的去除第41-42页
        4.2.4 不同初始pH对罗丹明6G的去除第42-43页
        4.2.5 零价铁/高岭石再生第43页
    4.3 本章小结第43-44页
第5章 零价铁/海泡石微波去除罗丹明6G的研究第44-54页
    5.1 零价铁/海泡石的制备与表征第44-49页
        5.1.1 零价铁/海泡石的XRD表征第44-45页
        5.1.2 零价铁/海泡石的红外分析第45-46页
        5.1.3 零价铁/海泡石的形貌分析第46-47页
        5.1.4 零价铁/海泡石的XRF分析第47页
        5.1.5 零价铁/海泡石的微波吸收性能第47-48页
        5.1.6 零价铁/海泡石的XPS分析第48页
        5.1.7 零价铁/海泡石的抗氧化能力第48-49页
    5.2 零价铁/海泡石对罗丹明6G的去除第49-53页
        5.2.1 不同初始浓度对去除罗丹明6G的影响第49-50页
        5.2.2 不同材料对罗丹明6G的去除第50-51页
        5.2.3 不同功率对罗丹明6G的去除第51-52页
        5.2.4 不同初始pH对罗丹明6G的去除第52页
        5.2.5 零价铁/海泡石再生第52-53页
    5.3 本章小结第53-54页
第6章 不同负载型纳米零价铁对去除罗丹明6G的影响研究第54-61页
    6.1 不同负载型纳米零价铁去除罗丹明6G研究第54页
    6.2 负载型纳米零价铁对罗丹明6G的去除机理分析第54-56页
    6.3 不同负载型纳米零价铁形貌分析第56-57页
    6.4 不同负载型纳米零价铁Zeta电位分析第57-59页
    6.5 不同负载型纳米零价铁比表面积分析第59页
    6.6 本章小结第59-61页
第7章 结论第61-63页
    7.1 主要成果第61页
    7.2 研究创新点第61-62页
    7.3 存在问题及建议第62-63页
致谢第63-64页
参考文献第64-72页
附录第72页
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