有機(jī)蒙脫石負(fù)載納米鐵去隊(duì)水中四溴雙酚A的研究.pdf

1、四溴雙酚A(TBBPA)作為目前產(chǎn)量和使用量最大的溴系阻燃劑(BFRs)，主要作為一種添加型阻燃劑廣泛應(yīng)用于ABS塑料中直接發(fā)揮阻燃劑的作用以延遲或防止ABS塑料燃燒。含TBBPA的產(chǎn)品在生產(chǎn)、使用及處置過程中都會通過各種途徑將一定量TBBPA及其代謝物釋放到環(huán)境中。
　　 納米鐵材料是指粒徑為1nm～100nm的超細(xì)鐵粉末材料。由于納米鐵具有粒徑小、比表面積大、反應(yīng)活性高及環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，它在降解難降解有機(jī)污染物方面有其獨(dú)特的

2、優(yōu)勢與應(yīng)用潛力。然而納米顆粒極易團(tuán)聚且易被氧化，使得自身活性受到限制，因此，納米鐵材料的分散和穩(wěn)定研究至關(guān)重要。本論文采用低成本的環(huán)境友好型粘土礦物蒙脫石作為負(fù)載材料。為了克服蒙脫石親水性強(qiáng)的不利特點(diǎn)，需將蒙脫石通過離子交換進(jìn)行有機(jī)改性制備出有機(jī)蒙脫石(CMT)以提高蒙脫石對疏水性有機(jī)物的吸附處理能力，并以有機(jī)蒙脫石作為負(fù)載介質(zhì)制備有機(jī)蒙脫石負(fù)載鐵(NZVI-CMT)。
　　 本實(shí)驗(yàn)基于蒙脫石以及納米鐵在去除污染物方面的能力，擬

3、通過合成、表征、降解等一系列試驗(yàn)，制備以有機(jī)蒙脫石為載體負(fù)載納米鐵的合成材料，以四溴雙酚A作為研究對象，建立由有機(jī)蒙脫石負(fù)載納米鐵吸附還原處理四溴雙酚A的方法，實(shí)現(xiàn)了對典型溴系阻燃劑的有效降解，并對降解產(chǎn)物及反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了分析和探討。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在25℃條件下，0.02gNZVI-CMT對初始濃度為10mg·L-1TBBPA溶液的去除率可達(dá)97.5％，而且NZVI-CMT對TBBPA的去除率明顯高于兩種單一材料即納米零價(jià)鐵(NZVI)

4、及有機(jī)蒙脫石(CMT)的去除率(18.3％、67.3％)，同時(shí)也大于兩者之和(85.6％)。利用NZVI-CMT對TBBPA進(jìn)行重復(fù)去除試驗(yàn)時(shí)，前3次的去除率均可達(dá)到90％以上。溫度較高時(shí)，NZVI-CMT的脫溴效率較高;但較低溫度條件下，NZVI-CMT表現(xiàn)出更好的去除效果。隨著TBBPA初始濃度的增大，其相對降解率降低，但絕對降解量升高，即使在初始濃度為15mg·L-1時(shí)，去除率仍可達(dá)86.8％。降低反應(yīng)體系的pH值對TBBPA還原

5、脫溴步驟有積極促進(jìn)作用，而有利于NZVI-CMT對TBBPA的去除。通過檢測降解產(chǎn)物并分析材料對TBBPA去除過程的特性，發(fā)現(xiàn)NZVI-CMT對TBBPA的去除以吸附為主，并伴有少量還原脫溴反應(yīng)發(fā)生，而且較高的反應(yīng)溫度對降解反應(yīng)有利。NZVI-CMT還原去除TBBPA的反應(yīng)符合準(zhǔn)一級反應(yīng)動力學(xué)。比較不同影響因素體系條件下還原去除TBBPA的反應(yīng)速率得出:反應(yīng)速率隨著反應(yīng)溫度的升高和材料的投加量的增加而增大;隨著TBBPA初始濃度和介質(zhì)p