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《毕业设计（论文）-有序介孔材料担载纳米颗粒的合成研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、本科毕业设计说明书（论文）第25页共26页目次1绪论11.1课题背景11.2国内外有关本选题研究的动态11.2.1纳米零价铁(NZVI)在水体修复中的研究现状11.2.2零价铁在土壤修复中的研究现状21.2.3有序介孔材料担载纳米颗粒的合成研究21.3目前存在的问题及解决方法31.4研究内容42实验52.1实验药品52.2实验仪器52.3实验内容62.3.1材料合成实验62.3.2材料表征实验72.3.3TNT降解实验83.3结果与讨论93.3.1Fe/Si=0.15材料性能表征93.3.2TNT降解实验124结论17致谢18参考文献1925本科毕业设计说明书（
2、论文）第25页共26页1绪论1.1课题背景硝基芳香族化合物如硝基苯、二硝基甲苯、三硝基甲苯、硝基酚、硝基苯甲酸和多硝基芳香类等，是染料、医药、化工、炸药、农药及有机合成等工业生产中的重要原料或中间体，然而硝基苯类化合物同时也是一类强致癌、致突变性的有毒有机污染物,被美国环境保护署(EPA)列为环境优先控制污染物[1]。全世界每年排入环境中的硝基苯类化合物约为3万t,其结构稳定,不易分解、转化,是生物难降解化合物。其中2,4,6—三硝基甲苯(TNT)是当前使用最广泛、最重要的猛炸药,在生产TNT及其纯化过程中形成了多种TNT废水,其主要污染物为化学耗氧量(COD)
3、和色度[2],严重地污染环境,危害人类的身体健康,引发各类疾病。因此TNT废水的治理研究已引起国内外有关专家的重视[3]。1.2国内外有关本选题研究的动态目前，国内外对废水中硝基芳香族化合物的处理方法主要有活性炭吸附、萃取、高级化学氧化和微生物降解等，大都存在运行费用高、处理效果不够理想等问题。1996年，Agrawal等[24]首次提出利用Fe0处理硝基化合物，因为硝基在Fe0的作用下转化成氨基，可以有效降低硝基化合物的毒性，增大可生化性，加快其在自然界中的降解。但普通铁粉的反应活性比较低，且反应速率较慢，在降解有机物方面还有很多不足。纳米铁颗粒因粒径小，颗粒
4、的比表面积和表面能大，从而具有优越的吸附性能和还原活性。利用纳米铁处理硝基苯废水具有更大的潜力。1.2.1纳米零价铁(NZVI)在水体修复中的研究现状铁是活泼金属,电极电位为-0.440V,具有还原能力,氧化时释放电子,能够去除多种污染物。纳米级铁具有特殊晶体形状和点阵排列等微观结构,由于其颗粒尺度小,比表面积急剧增加,具有较大的表面活性,从而产生特殊的物理化学性质,可以更加有效地去除水体污染物[4]。利用NZVI方法去除污染物的种类很多,包括有机污染物、无机污染物和重金属等,目前的研究主要针对难降解转化的污染物,25本科毕业设计说明书（论文）第25页共26页如
5、氯烷烃、氯化芳香烃、杀虫剂(DDT、林丹)、多氯化物(PCBs)等多种卤化物的降解[5,10],以及Hg2+、Ni2+、Ag+、Cd2+、重铬酸盐、砷酸盐等重金属的原位修复和有机染料[6,14]、亚硝酸基二甲胺(NDMA)、TNT等含氮化合物的转化等[7,9,13]。ZVI技术在地下水修复领域主要是应用于可渗透反应墙技术（permeablereactivebarrier，PRB）中，从90年代初到现在，大批的PRB技术投入到美国等国家的实际应用中，且已证实该技术是一种较为有效的原位还原技术[8]。1.2.2零价铁在土壤修复中的研究现状目前中国土壤环境污染越来越严
6、重,土壤污染面临的形势也十分严峻。我国现有耕地1亿hm2,其中近2000万hm2耕地受到不同程度的污染。对于高价金属污染土壤的治理，有多种方法,其中电动修复法技术是国际上近20年新兴的土壤修复技术,该法耗费人工少,接触有害物质少,经济性较高,现正处于由实验室研究向现场实施转化阶段,国外已有一些工程实施,国内在近几年也开展了这方面的研究。自1994年Gillham等首次实地试验考察了零价铁对氯代有机物的还原性脱氯效果以来,零价铁脱氯技术以其成本低廉和处理效果好而倍受关注。近年来国内外学者也开展了零价铁技术治理土壤有机污染或土壤修复的研究[1,17]。1.2.3有序
7、介孔材料担载纳米颗粒的合成研究有序介孔氧化硅可在变化很宽的反应条件(反应温度、反应混合物配比、反应时间、pH值)下,采用不同的硅源及模板剂进行合成。采用的硅源可为有机硅化合物如四乙基正硅酸盐(TEOS)、四甲基正硅酸盐(TMOS)、四丁基正硅酸盐,或无机硅化物如沉淀二氧化硅、气相二氧化硅及硅酸钠,也可使用其它形式的硅酸盐；晶化温度可在50～150℃之间变化反应时间短可为0.5h,长可至240h；反应混合物可为酸性或碱性；采用的模板剂有阳离子型如三甲基烷基氢氧化(卤化)胺、阴离子型如十六烷基磺酸类化合物或非离子型如伯胺；模板剂与硅的配料摩尔比多小于1[9]。25本
8、科毕业设计说明书（论文）
