零價鐵去除水中污染物及其機理的研究.pdf

1、進入二十一世紀(jì)以來，工業(yè)化大生產(chǎn)發(fā)展迅速，從而嚴(yán)重破壞了地球的生態(tài)環(huán)境，其中污染最嚴(yán)重的是水污染，日益嚴(yán)峻的水污染給人類的生產(chǎn)和生活帶來巨大的威脅。據(jù)調(diào)查，我國居民每天排放的生活污水和很多工廠排放的工業(yè)廢水都含有大量的有毒有害物質(zhì)，嚴(yán)重影響到人類生活、工業(yè)生產(chǎn)以及農(nóng)業(yè)灌溉。同時日益嚴(yán)重的水污染也增加了水處理的成本，不利于我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施。因此，處理水體污染、清除污水中的污染物迫在眉睫。
　　控制水污染最重要的手段是發(fā)展污水

2、處理技術(shù)，從而達到實現(xiàn)廢水資源化的目的，這是保護全球水環(huán)境的重要手段之一。鐵在自然界中分布廣泛，居元素分布序列的第四位，由于鐵廉價易得且具有較強的還原性、環(huán)境友好、不會造成二次污染等優(yōu)點，從上世紀(jì)八十年代末就應(yīng)用于地下水的處理中。因此，本論文旨在利用環(huán)境友好的零價鐵發(fā)展高效低成本綠色的水污染控制技術(shù)。
　　在本文中，我們發(fā)現(xiàn)Fe@Fe2O3的加入能明顯提高Fenton(Fe2+/H2O2)降解羅丹明B效率，動力學(xué)研究表明染料羅丹明

3、B的脫色過程符合準(zhǔn)一級反應(yīng)動力學(xué)?；钚匝跷锓N捕獲實驗表明這種增強效應(yīng)來源于核殼結(jié)構(gòu)Fe@Fe2O3納米線活化分子氧產(chǎn)生的超氧負離子，超氧負離子可以促進Fe3+/Fe2+的循環(huán)，使Fenton反應(yīng)循環(huán)進行，從而極大地提高了Fenton反應(yīng)中羥基自由基的產(chǎn)生，實現(xiàn)羅丹明B的降解增強。
　　零價鐵粉暴露在空氣中容易被氧化，從而在其表面生成氧化膜，導(dǎo)致其還原性能下降，因此，大量研究者開始對零價鐵進行改性，提高其還原活性。本論文發(fā)明了一種微

4、波非水液相改善零價鐵活性的方法，并對零價鐵粉活性增強的原理進行了研究。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)改性后的鐵粉在中性條件下去除六價鉻的速率相對于改性前提高了51倍。通過測定反應(yīng)過程中六價鉻和總鉻的含量以及反應(yīng)前后樣品的XPS，我們發(fā)現(xiàn)經(jīng)微波非水液相改性后的鐵粉表面Fe2+含量增多，并且鐵粉去除六價鉻的過程中起作用的主要為表面絡(luò)合的二價鐵。
　　本論文詳細研究了核殼結(jié)構(gòu)Fe@Fe2O3納米線增強Fenton反應(yīng)的機制以及改性鐵粉去除水中六價鉻的機理