紫茎泽兰生物炭负载纳米Fe/Ni联合K2S2O8去除地下水2,4,6-三氯酚研究

来源 :成都理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zbt_25
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
氯酚类(CPs)是卤代有机物中一类典型的难降解有机物,作为有机化工基本的原辅料和中间体,广泛应用于杀菌、木材防腐等行业中,对生物体具有“三致”危害,被列为水环境优先控制污染物。CPs进入地下水后,严重破坏地下水环境并对人类身体健康构成潜在的威胁。论文以地下水中2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)为目标污染物,首先利用生物入侵物种紫茎泽兰制备生物炭,后负载纳米铁/镍(CW-Fe/Ni)制成复合材料,研究复合材料对2,4,6-TCP的还原性能和机理;联合过硫酸盐氧化进一步去除2,4,6-TCP,研究成果为紫茎泽兰的资源化利用与防控以及探索地下水卤代有机物原位修复新途径提供新思路。取得的主要研究结果如下:(1)紫茎泽兰生物炭的制备及对2,4,6-TCP的吸附特征。通过不同温度(400℃、500℃、600℃)限氧热裂解制备的紫茎泽兰生物炭(CW)对2,4,6-TCP的吸附性能表现为CW600>CW500>CW400,最佳制备温度为600℃。比表面积表征(BET)显示CW600比表面积为264 m2/g,平均孔径3.48 nm,扫描电镜(SEM)表征观察到其表面具有丰富的孔隙结构。CW600对2,4,6-TCP吸附动力学符合准二级动力学模型;吸附等温线符合Freundlich模型;低温条件下更有利于CW600对2,4,6-TCP的吸附。(2)紫茎泽兰生物炭负载纳米铁/镍的最佳制备条件及表征。通过不同CW与Fe/Ni负载比对2,4,6-TCP还原降解性能对比得到最佳材料负载比为Fe/Ni:CW=1:2,X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)和SEM表征显示Ni与Fe组成双金属结构负载在紫茎泽兰上,负载后Fe/Ni团聚现象明显减弱,炭片上纳米铁/镍小球粒径在150 nm以内。(3)CW-Fe/Ni去除2,4,6-TCP的影响因素研究。酸性条件有利于CW-Fe/Ni对2,4,6-TCP的去除,碱性条件CW-Fe/Ni容易钝化且材料表面与2,4,6-TCP存在静电斥力导致去除效果不理想。硫酸根、碳酸氢根和硝酸根均对CW-Fe/Ni去除2,4,6-TCP产生抑制作用,影响程度由大到小依次为:硝酸根>碳酸氢根>硫酸根。(4)CW-Fe/Ni去除2,4,6-TCP的机理。Langmuir-Hinshelwood模型表明CW-Fe/Ni对2,4,6-TCP的去除是吸附和还原共同作用的结果,以还原反应为主,吸附速率影响还原反应速率。通过对中间产物检测和XRD、XPS表征分析得到,反应后Fe0转化为Fe3O4和Fe2O3,反应后材料表面附着Cl-,证明CW-Fe/Ni通过催化还原脱氯达到去除2,4,6-TCP的目的。通过密度泛函理论中的B3LYP方法对CW-Fe/Ni去除2,4,6-TCP反应历程进行理论计算,反应过程与实验结果吻合。(5)CW-Fe/Ni填充反应柱联合K2S2O8去除2,4,6-TCP。采用K2S2O8直接氧化2,4,6-TCP,溶液中总有机碳(TOC)去除率为6.4%;经CW-Fe/Ni填充柱先还原再联合K2S2O8氧化后溶液中TOC去除率为50.5%,TOC去除率提高了44.1%,还原阶段产生Fe2+以及2,4,6-TCP的脱氯产物对活化K2S2O8去除污染物具有协同作用。
其他文献
背景近些年来随着多重耐药菌(MDROS)的不断出现,多粘菌素作为治疗多重耐药菌尤其是耐碳青霉烯大肠埃希菌的最后一道防线,逐渐回归大众的视野。在以往的研究中,多粘菌素的耐药
伴随着超精密加工制造业的迅猛发展,对小型化、高精度的位移测量手段的需求也与日俱增。光纤干涉测量技术因其具有的精度高、抗干扰性强、环境适应力高等特点,正在被越来越多地研究和应用。与其他种类的光纤干涉仪相比,法布里-珀罗(F-P)型光纤干涉仪的结构更加简单可靠,能适应更加复杂的环境,目前已成为众多国家的重点研究项目。对于干涉型相位测量来说,解调方法的好坏将会直接关系到相位测量系统性能的优劣。相位生成载
一、研究背景肾细胞癌(renal cell carcinoma,RCC)简称肾癌,其起源于肾实质泌尿小管上皮系统,属于泌尿系统最常见的恶性肿瘤之一,发病率位居泌尿系统第三位,仅次于前列腺癌和
近年来,随着经济的快速发展,许多公司接二连三的发展起来,同时也有许多公司申请破产,引起其破产的原因除了外部因素外,内部因素最大的就是资金链断裂,影响资金链最重要的关键因素就是缺乏对应收账款的管理,没有有效的对应收账款管理的评估体系。加强应收账款的管理对于企业来说尤其重要,可以提高企业资金的使用效率、减少资金风险等等。本文的主要目的就是基于码头公司找出管理存在的漏洞、建立一个行之有效的研究体系、找出
碳黑颗粒(soot)对环境、人体健康和航空发动机安全运行等都有重要影响,因此准确地模拟碳黑生成,并调控减少碳黑生成有着重要意义。通常碳黑的生成对温度非常敏感,辐射换热又是影响燃烧火焰温度分布的重要因素之一,因此本文将在综述国内外碳黑颗粒以及湍流辐射交互作用研究现状的基础上,就湍流辐射交互作用(TRI)对碳黑生成的影响以及碳黑颗粒的减排进行研究。本文首先在二维湍流乙烯扩散火焰中引入考虑TRI和WSG
[目的]探讨褪黑素(M)对肝脏缺血再灌注(I/R)损伤炎症反应的影响及其可能的作用机制。[方法]60只成年雄性SD大鼠随机分为假手术(Sham)组(n=20)、缺血再灌注损伤(I/R)组(n=20)
在无人机集群侦测中,目前的导航技术尚不能满足无人机群载阵列探测对阵元位置精度和刷新率要求,假设无人机集群中每架无人机都装有一个电磁矢量传感器,无人机之间通过蓝牙进
1,4,7-三甲基-l,4,7-三氮杂环壬烷Me_3tacn是具有热力学和动力学双重稳定性的环状胺类配体,含配体Me_3tacn的过渡金属化合物在功能配位化学领域和生物无机化学领域有着广泛的应用前景。本文通过优化其合成方法,在实验室以高产率合成出高纯度的配体Me_3tacn。主要研究了由含氮三齿Me_3tacn配体稳定的零价、二价、五价和六价态钨/钼化合物的新反应和分子结构。Me_3tacn与M(
论文实现了一套基于快速多极子算法的大地电磁二维正反演代码。其中在大地电磁法二维正演数值模拟方面,将传统的积分方程正演算法同快速多极子算法结合,推导了在大地电磁法二维条件下,基于快速多极子算法的正演公式,实现了基于快速多极子算法的大地电磁法二维正演代码,并设计了理论模型进行了验证,将论文的算法结果同有限单元法的计算结果对比,验证了所研发的基于快速多极子算法的大地电磁法二维正演代码的正确性和可靠性。在
相比于传统的68 wt.%Y2O3部分稳定的ZrO2(YSZ)陶瓷材料,稀土锆酸盐陶瓷材料具有更低的热导率、更好的高温相稳定性以及更强的抗腐蚀和抗烧结性能,是极具应用前景的热障涂层的陶