分子氧對Fe@Fe2O3核殼結(jié)構(gòu)納米線去除水體中腐殖酸和六價鉻的影響.pdf

1、當今世界，工業(yè)的迅猛發(fā)展帶來經(jīng)濟高速發(fā)展和人們生活水平不斷提高的同時，也帶來了嚴重的環(huán)境水污染問題。自然水體的嚴重污染不僅威脅著人類的生存安全，也是經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展和人類健康的重大阻礙，發(fā)展高效、綠色的水處理技術(shù)刻不容緩。
　　納米零價鐵因其原料豐富、尺寸小、還原性強、無二次污染等優(yōu)良特性被廣泛用于水處理，然而納米零價鐵去除水體中污染物效率受很多環(huán)境因素影響，并且其去除污染物機理還存在爭議。本文選取自然水體中典型的有機污染物腐殖

2、酸和無機污染物Cr(Ⅵ)作為目標污染物，深入研究了一種特殊的納米零價鐵(Fe@Fe2O3核殼結(jié)構(gòu)納米線)在有氧和無氧條件下去除水體中典型污染物的性能和機理。
　　本論文首先研究了分子氧影響鐵納米線去除腐殖酸的過程及影響機制。利用3DEEM和GC-MS分析了反應(yīng)過程中中間產(chǎn)物的變化情況，對反應(yīng)過程中的鐵納米線進行XRD和FT-IR表征并測定有氧條件下反應(yīng)過程中活性氧物種的生成情況。結(jié)果表明，鐵納米線在無氧條件下是通過吸附的方式去除腐

3、殖酸，而有氧條件下鐵納米線在吸附腐殖酸的同時還伴隨著活性氧物種的氧化作用，這種氧化作用使得鐵納米線在有氧條件下去除腐殖酸的速率為無氧條件下的2.5倍。
　　本論文接下來研究了分子氧影響鐵納米線去除水體中Cr(Ⅵ)的過程中及影響機制。測定了反應(yīng)過程中溶液中的亞鐵、總鐵、Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的含量并對反應(yīng)后的鐵納米線進行SEM、XRD、XPS表征。結(jié)果表明，鐵納米線是通過吸附和還原的方式去除水體中的Cr(Ⅵ)，其中起主要作用的是Fe

4、2+的還原作用，鐵納米線在有氧條件下去除Cr(Ⅵ)的速率較無氧條件下慢，而這種抑制作用則是由分子氧與鐵納米線作用產(chǎn)生超氧負離子、雙氧水、羥基自由基等活性氧物種而消耗去除Cr(Ⅵ)過程中起主要作用的Fe2+而導(dǎo)致的。
　　本論文詳細研究了Fe@Fe2O3核殼結(jié)構(gòu)納米線在有氧和無氧條件下去除水中典型污染物腐殖酸和Cr(Ⅵ)的性能和機理。發(fā)現(xiàn)在去除的過程中，對于需通過氧化作用去除的污染物，分子氧對其有促進作用，而對于需通過還原作用去除的