纳米零价铁对阳离子染料脱色降解的研究

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1、分类号密级ＵＤＣ昆明理工大学专业硕±学位论文纳乂零价铁对阳离子染料脱色降解的研究研究生姓名遗担指导教师姓名、职称王向宇教授学科专业环境工程研究方向环境功能纳米材料及水处理技术论文工作－起止日期２０１２年０９月２０１５年０５月论文提交日期２０１５年０５月ｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｄｅｃｏｌｏｒａｔｉｏｎｏｆｃａｔｉｏｎｉｃｄｅｓｂｙｙ－ｖａＺｅｒｏｌｅｎｔＩｒｏｎＮａｎｏａｒｔｉｃｌｅｓｐＢＨｅ九峭ｙＡｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｓｕｂｍｉｔｔｅｄｆｏｒ

2、ｔｈｅｄｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｔｔｈｅＫＵＮＭＩＮＧＵＮＩＶＥ民別ＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０１５一遵守学术行为规范承诺本人己熟知并愿意白觉遵守《昆明理工大学研究生学术规范实施细则（试斤）》的所有内容，承诺所提交的毕业和学位论文是终稿，不存在学术不端行为，且论文的纸质一致版与电子版内容完全。二独创性声明本人声明所提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巧成果，除，论。尽我所知了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外文中不包含其他人己经发表

3、或撰写过的研巧成果，也不包含为获得昆明理工大学或巧他教育机构的学位或证书而使用进的材料一。与我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。。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担昆明理工大学硕±学位论文摘要染料废水具有按高的稳定性和复杂的芳香结构特点，对染料废水的降解成为了关注热点。由于水体中存在染料，它的颜色直接影响水生生物的光合作用，其有毒挂的致癌性则会影响水生生态系统和食物链，还会威胁到人类的健康。对于染料的降解，国内外研究者采用了不同方法，使难降解的有机物化学结构改变，Ａ提高了废水的

4、生化性，对其毒性进行了消除或降低，ｙ便使难Ｗ降解的有机物在ｎＺＶ后续的生化处理中得到彻底降解。近年来，纳米零价铁颗粒（Ｉ的高表面积体）积比提供更多的活性位点，能有效地降解很多污染物等特点引起了广泛的重视。本文Ｗ阳离子染料亚甲基藍和孔雀绿作为研究对象，利用改性后的纳米零价铁颗粒和通过绿茶提取物合成的纳米零价铁颗粒，对两种阳离子染料进行脱色降解反应，具体研究内容和结果如下：１．利用纳米零价铁去除水中各类污染物是近年来的研究热点，但纳米零价铁颗粒在水中的团聚会导致反应活性降低，本研究通过在纳米铁颗粒制备过程中添加分散剂聚丙婦酸（ＰＡＡ），

5、提高纳米零价铁的分散性，强化其在水中反应活性，－Ｆｅ通过聚丙巧酸改性合成纳米零价铁颗粒（ＰＡＡ），并首次用于降解水中亚甲基蓝。对其进行扫描电镜（ＳＥＭ）、透射电镜（ＴＥＭ）、Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和比表面ＡＡ－ｅ积表征分析，分析结果表明，与未改性原始纳米零价铁颗粒相比，ＰＦ颗粒表面较光滑，团聚减少、颗粒粒径减小，比表面积增大。２ＰＡＡ添加浓０．１％时６０ｍｉｎＰＡＡ改．改性剂度为，经过降解反应，性纳米铁颗粒对亚甲基蓝的脱色率为９８．８４％，较未改性颗粒脱色率提高了２７．３２％。改性纳米铁颗粒对亚甲基蓝的脱色效果受初始溶液的ｐＨ值－ｅ、

6、初始溶液的浓度、ＰＡＡＦ一投加量和反应温度影响－Ｆｅ与亚甲基蓝的脱色反应符合假级反应动力学。ＰＡＡ规律，活化能为２６．５３ｋＪ／ｍｏｌ。３－ＦｅＮＰｓ．在室温下Ｗ绿茶提取物作为还原剂制备纳米零价铁（Ｇ），用于对孔雀绿进行脱色。因为绿茶提取物包含了丰富的咖啡因／多醋类，在合成纳米铁时即作为还原剂又作为覆盖剂－ＦｅＮＰｓ。通过扫描电镜巧ＥＭ）和透射电镜（ＴＥＭ），Ｇ－ＦｅＮＰｓ－ｓ颗粒与棚氨化物合成的纳米铁颗粒（Ｋ对比，ＧＦｅＮＰ颗粒的团聚现象减）少－ＦｅＮＰｓ表面有多酷化合，并且反应活性有所增加。红外光谱（ＦＴＩＲ）分析可知Ｇ物的基团

7、键，说明了绿茶提取物可当作覆盖剂／稳定剂。【昆明理工大学硕±学位论文－－４ｅ．ｅ．经过６０ｍｉｎ降解反应ＧＦ颗粒对孔雀绿的脱色率为９０７０％，相较ＫＦ，颗粒脱色率提高了２７－ｅ．４４％。分别考察了ＧＦ颗粒对孔雀绿的反应受溶液的ｐＨ、化－Ｆｅ颗粒的投加量－雀绿的初始浓度、Ｇ、反应湿度的影响。实验结果表明，ＧＦｅＮＰｓ投加量和温度的增加，脱色率随着增大，而脱色率却随孔雀绿的初始浓度和ｐＨ一－Ｆｅ的增大而降低。动力学研究说明ＧＮＰｓ对孔雀绿的脱色反应呈级指数衰减趋势。关键词：纳米零价铁ＰＡＡ改性；绿色合成；亚甲基蓝；孔雀绿；

8、ＩＩ昆