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纳米零价铁及其改性复合材料对水体中有机染料的去除研究【字数:14692】

2024-11-24 18:00编辑: www.jxszl.com景先生毕设

目录
摘 要 I
ABSTRACT II
第一章 绪论 1
1 研究背景 1
2 我国有机染料废水污染现状 1
2.1有机染料废水的来源及特点 1
2.2 有机染料废水的主要处理方法 1
2.2.1 物理法 1
(1)吸附法 1
(2)膜分离技术 2
2.2.2 生物法 2
(1)好氧生物法 2
(2)厌氧生物法 2
2.2.3 化学法 2
(1)混凝法 2
(2)高级氧化法 2
3 纳米零价铁技术 3
3.1零价铁活化过硫酸盐 3
3.2纳米零价铁环境修复技术应用现状 3
3.3纳米零价铁的改性 3
3.4纳米零价铁在染料废水中的应用 4
4 选题意义与研究内容 5
4.1选题意义 5
4.2研究内容 5
4.3技术路线 6
第二章 改性纳米零价铁的制备与表征 7
1 引言 7
2 材料部分 7
2.1实验材料 7
2.2 材料的制备 7
2.3材料表征 8
2.4 结果与分析 8
2.4.1 SEM分析 8
2.4.2 TEM分析 8
2.4.3 BET分析 9
2.4.4 VSM分析 9
2.4.5 XRD分析 10
2.4.6 Raman分析 10
3 小结 11
第三章 纳米零价铁活化PS亚甲基蓝研究 12
1 引言 12
2 材料与方法 12
2.1实验材料 12
2.2试剂的配置 12
2.3预实验研究 12
2.4纳米零价铁活化PS降解染料的影响因素研究 13
2.4.1 亚甲基蓝溶液降解浓度的影响 13 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: #351916072

2.4.2 高转速条件下不同纳米零价铁投加量对催化活性的研究 13
(1)高转速条件下不同商业nZVI投加量对催化活性的影响 13
(2)高转速条件下不同nZVI@BC投加量对催化活性的影响 13
2.4.3 低转速条件下不同纳米零价铁投加量对催化活性的影响 13
2.4.4 不同PS投加量对催化活性的影响 14
(1)不同PS投加量对商业nZVI催化活性的影响 14
(2)不同PS投加量对nZVI@BC催化活性的影响 14
2.4.5 不同初始pH对nZVI@BC催化活性的影响 14
2.4.6 不同温度对nZVI@BC催化活性的影响 14
2.5样品分析方法 14
3 结果与讨论 15
3.1影响因素研究 15
3.1.1 亚甲基蓝溶液降解浓度的研究 15
3.1.2 单纯商业nZVI、nZVI@BC和PS降解染料效果对比 15
3.1.3 高转速条件下不同纳米零价铁投加量对催化活性的研究 16
3.1.4 低转速条件下不同纳米零价铁投加量对催化活性的研究 17
3.1.5 不同PS投加量对催化活性的影响 17
3.1.6 不同初始pH对nZVI@BC催化活性的影响 18
3.1.7 不同温度对nZVI@BC催化活性的影响 18
3.2合成的纳米零价铁降解染料机理的研究 19
4小结 19
第四章 结论与展望 21
1 结论 21
2 创新点 21
3 不足与展望 21
参考文献 23
致 谢 25
纳米零价铁及其改性复合材料对水体中有机染料的去除研究
摘 要
随着我国染料生产和印染行业的发展,染料工业废水排放量急剧升高。由于染料色度高、有机物浓度高且成分复杂、生物毒性大,因此需要高效、便捷的方法对其进行合理处置。纳米零价铁因其具有较强的活化性能,能够通过活化过硫酸盐来对水体中多有机物进行降解且反应后的纳米零价铁主要转化成大自然中大量存在的赤铁矿、磁铁矿等铁的氧化物,对生态环境无害,可以通过磁分离进行回收等特点,而成为废水处理的研究热点。
本研究首先对商业纳米零价铁活化过硫酸盐进行研究,分析其对于常见染料的去除效果;然后通过对纳米零价铁改性,将其负载到生物炭上制成复合材料;采用XRD,VSM及SEM等手段对复合材料进行表征鉴定。并对比负载前后纳米零价铁活化过硫酸盐对于染料降解效果的变化,分析影响染料降解的因素以及研究复合材料活化过硫酸盐降解污染物的机理。结果表明,通过VSM可以得到复合材料的饱和磁化强度为52 emu/g,在利用过程中能够成功实现磁分离;通过BET得到复合材料表面积为133.03 m2/g,根据BJH计算方法得到孔体积为0.17 cm3/g,平均孔径为4.62 nm。合成的生物炭负载纳米零价铁活化过硫酸盐降解亚甲基蓝的效果好于商业纳米零价铁,其降解效果与纳米零价铁的投加量、过硫酸盐投加量呈正相关。

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