浮石负载纳米铁的制备及其去除水中cr(ⅵ)、hg(ⅱ)的研究

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1、分类编号：——密级：——单位代码：!QQ笪学号：—111008—0024天滓师苊大学研究生学位论文学生姓名：颜型!星申请学位级别：堡堂亟±申请专业名称：巫埴科堂研究方向：丞巫境修复皇透鎏物去险撞盔硒宜指导教师姓名：王主良专业技术职称：巫宜员指导教师姓名：柳咂竖专业技术职称：助理婴宜旦提交论文日期：2Q!垒生3目学位论文保密证明研究生姓名：学位级别：(硕士、博士)级别：学院：专业：毕业论文题目：保密原因：保密时间：研究生签名：导师签名：所在学院：(盖章)研究生学院：(盖章)天津师范大学硕士学位论文原创声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学

2、位论文《浮石负载纳米铁的制备及其去除水中Cr(VI)、Hg(II)的研究》，是本人在导师指导下，在天津师范大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除己注明部分外不包含他人己发表或撰写过的研究成果。对本人的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名熬小辱日期：沙f缉占月I弓日天津师范大学硕士学位论文使用授权书《浮石负载纳米铁的制备及其去除水中Cr(VI)、Hg(II)的研究》系本人在天津师范大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的

3、研究成果归天津师范大学所有，本论文的研究内容不得以其他单位的名义发表。本人完全了解天津师范大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国知识资源总库》。本人授权天津师范大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于(请在以下相应方框内打“√”)；保密口，在年解密后试用本授权书不保密口作者签名：簿小罨导师虢计己日期yt争年‘月f≥曰日期pf牛年乡月f多日摘要水资源是

4、我们人类赖以生存和发展的重要资源，但随着城市化与工业化进程的迅猛发展，绝大多数城市出现了严重的水质问题，其中水体重金属污染尤其突出。重金属具有移动性高，中毒浓度低的特点，在水体中不易被降解，且具有生物富集作用，一旦污染水体不仅难以去除而且会严重危害水生动植物及人类的健康。近来，在环境污染治理领域，纳米零价铁(Nanoscalezero．valentiron，NZVI)作为一种新的污染控制技术倍受关注。许多学者对其处理重金属污染展开了研究，并证明有较好的效果。但纳米零价铁具有空气稳定性差，易氧化甚至自燃、极易团聚的不足，对其的制备及实际

5、应用提出了很大挑战。因此，如何克服纳米零价铁的这些不足成为进一步的研究热点。本论文通过资料搜集与整理决定使用浮石作为负载材料，来制备负载型纳米铁(Pumice-NZVI，P-NZVI)，并用于Cr(VI)、Hg(II)溶液的处理。对P-NZVI进行了表征分析、物理属性分析，探讨了P-NZVI去除水中Cr(VI)、Hg(II)的机理以及环境因素对去除效果的影响，并进行了相应的动力学研究，最后对P-NZVI的重复利用性进行了验证。本论文的研究主要分为以下五个部分：1．通过多组实验来探索P-NZVI的最佳制备工艺为：使用液相还原法制备纳米零

6、价铁，室温，全程氮气保护，使用体积比为8：1的醇水混合液溶解FeCl3·61-120并定容至100mL，与3．36g浮石颗粒一同加入三121烧瓶，通入高纯N2，保持持续搅拌，1h后使用蠕动泵将100mL去离子水配成的硼氢化钠溶液(Fe3+与BH4一的物质的量比为1：5)以1滴／秒的速率缓慢滴加至三E1烧瓶中，每滴加10min，放入超声波清洗机超声2min(频率：40KHz)，全部滴加完成后继续搅拌lh，脱氧去离子水清洗三次，每次用水100mL,使用电热套65℃加热烘干，干燥冷却后收集备用。2．表征分析结果显示，NZVI颗粒大小均匀，粒

7、径在10～20nm之间，浮石外表粗糙，呈多孔疏松状，NZVI颗粒较为均匀的分布在浮石表面及其孔道内，具有很好的分散性。利用BETN2法检测得到P-NZVI的比表面积为32．2m2／g(NZVI含量为O．28g，质量比为7．7％)，高于其他负载型纳米铁材料。热分析仪对P-NZVI的分析得出P-NZVI在550℃以下具有很好的热稳定性。浮石性质坚硬，P-NZVI具有较好的机械性能。3．P-NZVI对水中Cr(VI)、Hg(II)的去除包括物理吸附与化学还原两个过程，首先通过浮石优良的吸附性能将Cr(VI)、Hg(II)吸附于P-NZVI的

8、表面及内部，进而通过NZVI的强还原性将Cr(V0、Hg(II)还原为Cr(III)、Hg(0)，以达到去除水中Cr(VI)、Hg(II)的目的。同时对于Hg(II)的去除还包括少量的铁氧化物、铁氢氧化物的絮凝作用。4．