骨炭负载纳米零价铁高效去除水体中的六价铬

发布时间：2025-05-11 02:22

　　重金属铬（Cr）是一种常见的水污染物,由于采矿、冶金、电镀、化工等人为活动不可避免地向自然环境中排放重金属铬,导致地下水和农业灌溉水受到严重污染,影响到农产品安全。Cr在水体中主要以六价和三价存在,其中六价铬Cr（VI）比三价铬Cr（III）毒性更大,对环境和人体健康危害更加严重。因此,本文通过化学方法将纳米零价铁（NZVI）负载在高比表面积的骨炭（BC）表面,制备出一种新型骨炭负载纳米零价铁（BC-NZVI）复合材料,利用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）,扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱FTIR)对BC-NZVI材料进行固相表征分析,并在厌氧条件下,研究了不同NZVI负载量、不同炭基材料对Cr（VI）吸附动力学、吸附等温线,同时探讨了不同p H值和不同干扰离子等关键因子对Cr（VI）去除的影响,最后结合反应后BC-NZVI的XPS、XRD表征揭示出BC-NZVI对Cr（VI）去除的反应机理。具体研究结果如下:（1）以牛骨粉为原料在950℃条件下高温热解,并用HCl处理后得到的骨炭（BC）具有高比表面积（1002.6 m²/g）、多孔结构、成本低廉...

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 水体重金属污染概况
        1.1.1 水体重金属污染的来源及现状
        1.1.2 水体重金属污染危害
    1.2 水体中铬(Cr)污染
        1.2.1 Cr的形态及性质
        1.2.2 Cr的污染危害
        1.2.3 Cr的去除处理方法
    1.3 关于纳米零价铁(NZⅥ)的研究
        1.3.1 NZⅥ的概况
        1.3.2 NZⅥ的应用
        1.3.3 NZⅥ的作用机理
        1.3.4 NZⅥ的改性
    1.4 骨炭(BC)材料研究
        1.4.1 BC的特征及概述
        1.4.2 BC与其他吸附材料的比较
    1.5 选题目的、意义及研究内容
        1.5.1 选题目的和意义
        1.5.2 研究内容及技术路线
第二章 实验方法与设计
    2.1 主要实验试剂
    2.2 材料的制备
    2.3 骨炭负载纳米零价铁材料吸附还原性能研究
        2.3.1 不同NZⅥ负载量对Cr(Ⅵ)去除研究
        2.3.2 不同炭基材料对比研究
        2.3.3 Cr(Ⅵ)吸附等温线研究
        2.3.4 不同p H值对Cr(Ⅵ)去除影响研究
        2.3.5 不同干扰离子对Cr(Ⅵ)去除影响研究
    2.4 分析方法
        2.4.1 铁含量的测定
        2.4.2 Cr(Ⅵ)含量的测定
    2.5 材料表征
第三章 骨炭负载纳米零价铁去除Cr(Ⅵ)及其影响因素
    3.1 骨炭及骨炭负载纳米零价铁的表征
        3.1.1 比表面积(BET)与形貌(SEM)分析
        3.1.2 结构(XRD、FTIR)分析
    3.2 不同NZⅥ负载量对Cr(Ⅵ)去除的动力学研究
    3.3 不同炭基材料负载NZⅥ对 Cr(Ⅵ)去除动力学研究
    3.4 Cr(Ⅵ)吸附等温线
    3.5 不同p H值对Cr(Ⅵ)去除的影响
    3.6 不同干扰离子对Cr(Ⅵ)去除的影响
    3.7 本章小结
第四章 骨炭负载纳米零价铁去除Cr(Ⅵ)的机理分析
    4.1 固相XPS分析
    4.2 固相FTIR和 XRD分析
    4.3 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他成果



本文编号：4044699