修饰型纳米铁制备及其用于水体复合污染物去除研究

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1、分类号密级中国地质大学（北京）硕士学位论文修饰型纳米铁制备及其用于水体复合污染物去除研究学号：2005120066研究生：王倩专业：环境科学与工程研究方向：水处理技术指导教师：陈翠柏副教授副指导教师:黄园英副研究员2015年5月声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国地质大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名

2、：±硌n期：io^.dA关于论文使用授权的说明木人完全了解中国地质大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅，学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。^么幵•保密(年)(保密的论文在解密后应遵守此规定）ADissertationSubmittedtoChinaUniversityofGeosciencesforMasterDegreeStudyonPreparationofModifiedNanoscaleZero-ValentIronandRemovalofM

3、ixedContaminantsinWaterMasterCandidate:WangQianMajor:EnvironmentalScienceandEngineeringStudyOrientation:WaterTreatmentTechnologySupervisor:AssociateProf.ChenCuibaiAssistantSupervisor:AssociateresearcherHuangYuanyingChinaUniversityofGeosciences(Beijing)摘要纳米铁(nZVI)具有粒径小、比表面积大

4、和反应活性高等特性，能有效去除水中多种污染物，其在环境中的应用引起了广泛关注。但nZVI易发生团聚、氧化，针对这些缺点很多学者对nZVI颗粒进行修饰以提高其反应性能和稳定性。本论文在实验室条件下制得凹土负载纳米铁（ATP-nZVI）和纳米Ni/Fe双金属(质量2+百分比为2%)，以水体中污染最为严重的重金属镉（Cd）和持久性有机氯（六2+氯苯）作为目标污染物，探讨纳米材料分别对Cd或六氯苯，多种重金属（如2+2+2+2+2+Cd、Zn和Pb）的去除效果及影响因素，以及当重金属（Cd、Zn）存在时，纳米Ni/Fe双金属对六氯苯去除速率和脱氯产物

5、影响，这将为实际处理污染场地提供理论依据和技术支撑。主要研究成果如下：1.负载到凹土上的纳米铁均匀分散在凹土上，反应活性得到很大的提高。吸附动力学实验表明，ATP-nZVI投加量为10.34g/L，温度25℃，震荡速率1302+rpm，对初始质量浓度为92.26mg/L的Cd的去除率达到99.63%，且反应52+h即可达到平衡，ATP-nZVI吸附Cd的过程符合二级反应动力学模型。2+2+2.批实验研究ATP-nZVI的投加量、Cd的初始质量浓度、反应初始pH对Cd的去除效果的影响，结果表明，较高的投加量、反应初始pH（3～7）和较2+2+低

6、的Cd初始质量浓度有利于Cd的去除。重金属复合污染修复实验表明，2+2+2+2+Pb、Zn的加入降低了ATP-nZVI对Cd的去除率，不利于水中Cd的去除。3.重金属有机氯复合污染修复实验表明，在各个污染体系中投加量为7.5g/L的纳米Ni/Fe可迅速通过吸附将六氯苯（400μg/L）从水中去除，然后进行逐步降解，降解主要产物为五氯苯、1,2,3,4-四氯苯、1,2,3-三氯苯、1,2-二氯苯。重金属的加入会影响六氯苯及其高氯苯产物的降解速率，还会与产物产生竞争吸附，从而延长降解时间。关键词：修饰型纳米铁；镉；六氯苯；复合污染Abstract

7、NanoscaleZeroValentIron(nZVI)particleswithsmallparticlesize,largesurfaceareaandhighreactionactivity,caneffectivelyremoveavarietyofpollutantsinwater.Anditsapplicationinenvironmentalremediationhadcausedgreatattention.ManyscholarsstudiedmodifiednZVIinordertoovercometheaggregat

8、ionand2+oxidationofnZVI.Inthispaper,theremovalofcommonheavymetalpollutants(Cd)andc