有序介孔碳載納米零價鐵復合材料的合成及其對典型有機污染物的協(xié)同去除.pdf

1、納米零價鐵(NZVI)具有粒徑小、反應活性高的特點使其在應用過程中容易出現(xiàn)團聚和被氧化失去活性的兩大難題，從而在實際應用中受到限制。為了解決這個難題，提出了采用有序介孔碳材料負載納米零價鐵的研究思路。
　　 本文以有序介孔碳材料為載體負載NZVI粒子得到復合材料，利用介孔碳材料的孔道結(jié)構(gòu)限制鐵粒子的團聚，提高其分散性，保持其活性。首先以F127為模板劑，酚醛樹脂(PF）為碳源，正硅酸乙酯(TEOS)為無機硅源，采用溶劑揮發(fā)誘導自

2、組裝原理制備出等級孔介孔碳材料，通過控制氧化硅和碳的質(zhì)量比來調(diào)節(jié)介孔碳材料的介孔孔徑和比表面積。以FeSO4·7H2O為鐵源，采用浸漬-煅燒-液相還原的方法制備出NZVI/OMC復合材料，復合材料保持與載體材料一致的介孔結(jié)構(gòu)，NZVI粒徑小且分散均勻，同時具有吸附能力強和反應活性高的特點。再以Fe(NO3)3·9H2O為鐵源，采用雙溶劑浸漬．煅燒．碳熱還原法制備出Fe/OMC復合材料，由于復合材料中的鐵粒子具有鐵磁性，使得復合材料具有良

3、好的磁分離性能。采用XRD、TEM、N2吸附．脫附和熱重．差熱等手段對材料進行表征，分別以難降解的有機污染物硝基苯和PPCPs中的典型污染物頭孢氨芐為目標污染物對NZVI/OMC和Fe/OMC進行應用研究。得到以下結(jié)論:
　　 1.合成的介孔C-SiO2復合物具有有序的介孔結(jié)構(gòu)，采用HF或氫氧化鈉溶液去除氧化硅后得到的等級孔介孔碳材料，材料的比表面積高達1871.01m2/g，且具有雙孔結(jié)構(gòu)(1.5和3.46nm)。
　　

4、 2.NZVI/OMC復合材料保持有序的介孔結(jié)構(gòu)，復合材料中鐵物種以α-Fe0的形態(tài)存在，且均勻的分散在介孔碳基體上，同時NZVI/OMC復合材料對硝基苯具有良好的去除效果，其去除過程是集吸附和還原為一體的協(xié)同去除過程。羥基苯胺和亞硝基苯是硝基苯的中間產(chǎn)物，苯胺是最終產(chǎn)物。溶液中硝基苯的去除率隨材料投加量的增加而增高，酸性條件有利于還原反應的進行，溶液初始濃度越高其去除率越低。
　　 3.Fe/OMC復合材料的有序度隨著載鐵量