分子氧對(duì)Fe@Fe2O3核殼結(jié)構(gòu)納米線(xiàn)去除水體中腐殖酸和六價(jià)鉻的影響.pdf

1、當(dāng)今世界，工業(yè)的迅猛發(fā)展帶來(lái)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和人們生活水平不斷提高的同時(shí)，也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境水污染問(wèn)題。自然水體的嚴(yán)重污染不僅威脅著人類(lèi)的生存安全，也是經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和人類(lèi)健康的重大阻礙，發(fā)展高效、綠色的水處理技術(shù)刻不容緩。
　　納米零價(jià)鐵因其原料豐富、尺寸小、還原性強(qiáng)、無(wú)二次污染等優(yōu)良特性被廣泛用于水處理，然而納米零價(jià)鐵去除水體中污染物效率受很多環(huán)境因素影響，并且其去除污染物機(jī)理還存在爭(zhēng)議。本文選取自然水體中典型的有機(jī)污染物腐殖

2、酸和無(wú)機(jī)污染物Cr(Ⅵ)作為目標(biāo)污染物，深入研究了一種特殊的納米零價(jià)鐵(Fe@Fe2O3核殼結(jié)構(gòu)納米線(xiàn))在有氧和無(wú)氧條件下去除水體中典型污染物的性能和機(jī)理。
　　本論文首先研究了分子氧影響鐵納米線(xiàn)去除腐殖酸的過(guò)程及影響機(jī)制。利用3DEEM和GC-MS分析了反應(yīng)過(guò)程中中間產(chǎn)物的變化情況，對(duì)反應(yīng)過(guò)程中的鐵納米線(xiàn)進(jìn)行XRD和FT-IR表征并測(cè)定有氧條件下反應(yīng)過(guò)程中活性氧物種的生成情況。結(jié)果表明，鐵納米線(xiàn)在無(wú)氧條件下是通過(guò)吸附的方式去除腐

3、殖酸，而有氧條件下鐵納米線(xiàn)在吸附腐殖酸的同時(shí)還伴隨著活性氧物種的氧化作用，這種氧化作用使得鐵納米線(xiàn)在有氧條件下去除腐殖酸的速率為無(wú)氧條件下的2.5倍。
　　本論文接下來(lái)研究了分子氧影響鐵納米線(xiàn)去除水體中Cr(Ⅵ)的過(guò)程中及影響機(jī)制。測(cè)定了反應(yīng)過(guò)程中溶液中的亞鐵、總鐵、Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的含量并對(duì)反應(yīng)后的鐵納米線(xiàn)進(jìn)行SEM、XRD、XPS表征。結(jié)果表明，鐵納米線(xiàn)是通過(guò)吸附和還原的方式去除水體中的Cr(Ⅵ)，其中起主要作用的是Fe

4、2+的還原作用，鐵納米線(xiàn)在有氧條件下去除Cr(Ⅵ)的速率較無(wú)氧條件下慢，而這種抑制作用則是由分子氧與鐵納米線(xiàn)作用產(chǎn)生超氧負(fù)離子、雙氧水、羥基自由基等活性氧物種而消耗去除Cr(Ⅵ)過(guò)程中起主要作用的Fe2+而導(dǎo)致的。
　　本論文詳細(xì)研究了Fe@Fe2O3核殼結(jié)構(gòu)納米線(xiàn)在有氧和無(wú)氧條件下去除水中典型污染物腐殖酸和Cr(Ⅵ)的性能和機(jī)理。發(fā)現(xiàn)在去除的過(guò)程中，對(duì)于需通過(guò)氧化作用去除的污染物，分子氧對(duì)其有促進(jìn)作用，而對(duì)于需通過(guò)還原作用去除的