鎳-鐵-泡沫鎳催化還原劑制備及氯代有機(jī)物催化脫氯研究.pdf

1、零價(jià)鐵用于水中含氯有機(jī)物的處理已引起了廣泛關(guān)注。為了提高零價(jià)鐵對(duì)氯代有機(jī)物的降解效率,常添加第二種元素(Ni、Pa)作為催化劑,提高反應(yīng)活性;同時(shí),為了增大雙金屬納米粒子的比表面積,研究人員在負(fù)載納米顆粒載體的篩選與改性方面開展了大量研究,以降低零價(jià)金屬粒子在載體表面出現(xiàn)的團(tuán)聚,提高脫氯能力。
　　本文對(duì)鎳-鐵/泡沫鎳雙金屬催化還原劑的制備、表征及對(duì)目標(biāo)污染物一氯乙酸(MCAA)、三氯乙酸(TCAA)的降解脫氯情況進(jìn)行研究:

2、>　　首先,以泡沫鎳為載體,采用電沉積法制備鎳-鐵/泡沫鎳催化還原劑。系統(tǒng)研究了制備鎳-鐵/泡沫鎳雙金屬催化還原劑最佳工藝參數(shù)為電解質(zhì)種類為硫酸鹽體系、緩沖劑硼酸濃度為100mg/L、沉積液中鎳鐵離子濃度比為0.1、沉積電流密度為0.8mA/cm2、沉積時(shí)間為60分鐘,這樣所制備的催化還原劑對(duì)對(duì)氯乙酸具有良好的脫率效果,本研究對(duì)1mg/L、5mg/L、10mg/L氯乙酸降解120分鐘,最終脫氯率分別為84.3％、68.9%和52.7%,

3、對(duì)1mg/L、5mg/L、10mg/L三氯乙酸降解120分鐘,最終降解率分別為76.1%、70.4%和60.6%。
　　其次,通過掃描電鏡(SEM)對(duì)鎳-鐵/泡沫鎳雙金屬催化還原劑的表面形貌進(jìn)行表征,可以觀察到采用電沉積法制備的最優(yōu)Ni/Fe-泡沫鎳雙金屬催化還原劑在基體泡沫鎳上分布均勻、密集、呈針狀結(jié)構(gòu),無團(tuán)聚現(xiàn)象;通過X射線衍射儀(XRD)對(duì)鎳-鐵/泡沫鎳晶體結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行表征,觀察到了bccFe0的110衍射峰,200衍射峰及

4、211衍射峰;通過能譜分析儀(EDS)可觀察到鎳-鐵/泡沫鎳雙金屬催化還原劑表面上的零價(jià)鐵成分。
　　通過采用不同鎳-鐵/泡沫鎳投加量、目標(biāo)污染物初始濃度考察了鎳-鐵/泡沫鎳催化還原劑對(duì)一氯乙酸、三氯乙酸的降解效率的影響,通過對(duì)目標(biāo)污染物降解率的線性擬合,可知降解率與時(shí)間的反應(yīng)速率函數(shù)遵循一階反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律,且表觀反應(yīng)速率常數(shù)Kobs隨著目標(biāo)污染物初始濃度的降低、鎳-鐵/泡沫鎳投加量增加而增大。
　　最后,為了提高鎳-鐵/泡