纳米零价铁在自由基反应中的催化应用

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1、；？一Ａ‘Ｘ７０３：１０１５２分类号．１单位代码：１３２０８５２２９０１４２７密级：公开学号：乂途义典乂營专业硕±学位论文中文题目；纳米零价铁在自由基反应中的催化应用央文题目；ＮａｎｏｓｃａｌｅｚｅｒｏｖａｌｅｎｔｉｒｏｎｃａｔａｌｙｚｅｄｆｒｅｅｒａｄｉｃａｌｒｅａｃｔｉｏｎｓＡｌｉｃａｔｉｏｎ－ｐｐ．－‘ｙ—ｊ—－‘换．：一為．一＇■＇：■＇专业领域；环境工程隶属学院；轻工与化学工程学院研究生；潘捷好指导教师；孙德栋副教授许延营高级工程

2、师■－２０１５年５月学位论文独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研巧工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或其他机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研巧作出重要贡。献的个人和集体，均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意学生签名：冻璋啼关于硕±学位论文使用授权的说明论文题目：纳乂零价铁在自由某反应中的应用本学位论文作者完全了解大连工业大学有关保留、使用学位论文的规定，大连工业大学有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印

3、件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可将学位论文的全部或部分内容编入有、关，可缩印或扫描等复制手段保存、汇编学数据库进行检索采用影印一。位论，文并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相致保密。的学位论文在解密后也遵守此规定是否保密（）至年Ｈ止。，保密期月为：後价：ｙｈ学生签名乂导师签名參辟年巧么Ｈ分类号：X703.1单位代码：10152密级：公开学号：13208522901427大连工业大学专业硕士学位论文中文题目：纳米零价铁在自由基反应中的催化应用英文题目：Nanoscalezerovalentiro

4、ncatalyzedfreeradicalreactionsApplication专业领域：环境工程隶属学院：轻工与化学工程学院研究生：潘婕妤指导教师：孙德栋副教授许延营高级工程师2015年5月摘要摘要在环境治理的领域中，水污染的防治是最近几年高频出现的问题。其中染料作为一类成分复杂、较难降解的有机物，在工厂的生产和使用过程中排放出具有较高的色度和毒性的废水，排放出的这种废水属于难降解废水；是我国难处理的工业废水之一。此次实验应用液相还原法制备纳米铁（nZVI）。制得的nZVI颗粒粒径小（粒径范围在50~80nm），且分散较为均匀。在酸性

5、水环境中，零价铁溶蚀产生Fe2+，Fe2+又将H2O2还原产生·OH，·OH具有强氧化性，可以氧化大部分的有机污染物，采用微波、紫外光辅助可促使H2O2产生具有强氧化性的·OH；利用nZVI作为活化剂，活化K2S2O8产生·SO-2+4对染料废水进行处理。零价铁在酸性水溶液中溶蚀后产生的Fe对K2S2O8具有活化作用，使其产生·SO-4。以罗丹明B（RhB）溶液为拟定的目标废水作为处理对象，考察了废水中的初始pH值，温度，nZVI的浓度，H2O2的浓度，RhB的初始浓度等条件对其脱色效果的影响。研究结果如下,nZVI/H2O2处理初始浓度

6、为10mg/L的RhB的最佳条件为30℃下，pH为2.0，nZVI的投加量为0.8g/L，过氧化氢的投加量为1mmol/L，反应10min后RhB降解率达到99.0%以上。反应过程符合准一级动力学反应，表观反应速率常数k为0.334min-1(30℃)。微波辅助nZVI/H2O2处理初始浓度为100mg/L的RhB的,微波功率为400w时,最佳反应条件为pH为2.0，nZVI的投加量为0.4g/L，过氧化氢的投加量为2mmol/L，反应1min后RhB降解率达到96.5%以上。反应过程符合一级动力学反应，表观反应速率常数k为6.7×10-

7、2s-1(400w)。紫外灯照射下，nZVI/H2O2处理初始浓度为30mg/L的RhB的最佳条件为室温(20℃)下，pH为2.0，nZVI的投加量为0.3g/L，过氧化氢的投加量为0.15mmol/L，反应60min后RhB降解率达到92.0%以上。反应过程符合一级动力学反应，表观反应速率常数k为5.3×10-2min-1(20℃)。nZVI/K2S2O8处理初始浓度为100mg/L的RhB的结果为，pH为3.0，加入的nZVI与过硫酸钾的最佳摩尔比n(nZVI):n(K2S2O8)=2.9:1，K2S2O8与RhB的质量比m(K2S2

8、O8):m(RhB)=0.8，反应120min后对RhB降解率达到50.0%以上。反应过程符合I摘要一级动力学反应，表观反应速率常数k为4.85×10-3min-1(100℃)。关键词：纳米零