納米零價鐵-累托石的制備及其在超聲條件下降解有機污染物的研究.pdf

1、近年來，隨著國家污水排放標準的逐步提高，染料等有機廢水因其毒性高、可生化性差、難以用傳統(tǒng)的水處理技術處理而受到了廣泛的關注，如何高效地處理染料等有機廢水一直是污水處理領域的研究熱點。納米零價鐵（nZVI）因其具有較大的比表面積和較高的反應活性，且能夠有效地處理有機廢水而備受重視。然而，在實際中，單獨使用nZVI仍存在著很多不足，例如穩(wěn)定性差、顆粒易團聚等，從而導致降解效率差。為了解決上述問題，許多材料被選擇作為載體負載nZVI顆粒以減少

2、nZVI顆粒的團聚。超聲（US）輻射能夠產(chǎn)生羥基自由基、超氧自由基等可降解有機污染物的活性物質(zhì)，故通常作為物理輔助手段用于污水處理中。本研究選擇價廉易得的累托石（Rectorite）粘土為載體，合成了納米零價鐵/累托石（nZVI/R）復合材料，分析了其物理化學特性，研究了其在超聲條件下對水溶液有機污染物的降解性能。主要研究內(nèi)容如下：
　　以累托石作為載體，通過液相還原法將Fe3+還原為nZVI，成功制備了nZVI/R復合材料。采用

3、X射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）和氮氣脫附吸附等表征技術對nZVI/R復合材料的組成和結(jié)構等進行了分析。XRD分析結(jié)果表明，nZVI/R復合材料被成功地制備；SEM分析結(jié)果表明，nZVI/R復合材料中的nZVI顆粒高度分散；BET計算結(jié)果可知，nZVI/R復合材料的比表面積為21.43 m2/g，大于累托石的比表面積（4.30m2/g）和nZVI顆粒的比表面積（17.97 m2/g）。
　　以難生物降解的偶氮染料甲基

4、橙（MO）水溶液為目標污染物，評價了nZVI/R復合材料在超聲條件下對水溶液中MO的降解性能，探討了US/nZVI/R體系中反應初始pH值、nZVI/R復合材料的投加量等參數(shù)對MO溶液降解效果的影響。實驗結(jié)果表明，反應20 min時，MO溶液的去除率和COD去除率分別達到93％和64%以上，超聲輻射可以顯著提高nZVI/R對MO的降解效果，并且US/nZVI/R體系在較寬的pH范圍（2-9）內(nèi)對 MO溶液均具有較好的降解效果。為了證明n

5、ZVI/R復合材料的普適性，本實驗還研究了US/nZVI/R體系對水溶液中抗生素甲硝唑的降解。實驗結(jié)果顯示，US/nZVI/R體系對甲硝唑水溶液也具有很好的降解效果，反應不到10 min，甲硝唑的去除率可以達到97%以上。通過化學熒光法測定了反應的活性基團，分析了US/nZVI/R體系降解有機污染物的可能機理。
　　綜上所述，nZVI/R復合材料對甲基橙和甲硝唑水溶液均具有較好的降解效果，對染料和醫(yī)藥等難降解廢水的處理有很好的應用