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碳基纳米零价铁-铜复合材料去除水中三氯硝基甲烷

论文摘要

卤代硝基甲烷（HNMs）是一类典型的含氮消毒副产物（N-DBPs）,具有较强的毒性,在饮用水、污水和泳池水中频繁检出.以葡萄糖、氯化铁和氯化铜为原料,通过碳化和煅烧,制备得到纳米零价铁、铜均匀负载的碳基复合材料,材料中的铁为体心立方的α-Fe0,铜为面心立方体铜,颗粒呈球形且未发生明显的团聚,其平均粒径为18 nm,复合材料比表面积为417 m2·g-1.铜的添加能显著加快复合材料去除三氯硝基甲烷（TCNM）的效率,当Fe与Cu的质量比为10∶1时,复合材料对水中的TCNM具有最高的去除效率和最快的去除速率.在材料投加量为10 mg·L-1（以铁计）,TCNM初始浓度为10μg·L-1,初始pH值为6.0,温度为25℃,且体系无氧、无余氯的条件下,60 min内可以去除99.7%的TCNM,去除TCNM的反应符合准一级反应动力学方程（R2> 0.9）.复合材料在降解TCNM过程中会发生铁的流失,多次使用后的复合材料表面出现了铁的氧化产物,主要为Fe3O4和Fe2O3,经过二次煅烧,可以恢复复合材料的活性.

论文目录

  • 1 材料与方法 （Materials and methods）
  •   1.1 试剂与仪器
  •   1.2 复合材料制备
  •   1.3 材料表征
  •   1.4 TCNM去除
  •   1.5 样品分析
  • 2 结果与讨论 （Results and discussion）
  •   2.1 碳基纳米零价铁-铜复合材料的表征
  •     2.1.1 复合材料晶体结构 （XRD） 分析
  •     2.1.2 复合材料的比表面积与孔径
  •     2.1.3 复合材料微观形貌 （TEM） 分析
  •     2.1.4 复合材料的元素形态 （XPS） 分析
  •   2.2 碳基纳米零价铁-铜复合材料去除TCNM的反应
  •     2.2.1 复合材料载铜量的影响
  •     2.2.2 复合材料投加量的影响
  •     2.2.3 TCNM初始浓度的影响
  •     2.2.4 反应体系温度的影响
  •     2.2.5 反应体系pH的影响
  •     2.2.6 溶液中氧化性物质的影响
  •   2.3 复合材料腐蚀产物及再生性能分析
  • 3 结论 （Conclusion）

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 陈海峰,龚婷婷,鲜啟鸣

    关键词: 纳米零价铁,碳基复合材料,卤代硝基甲烷,去除技术,饮用水

    来源: 环境化学 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 环境科学与资源利用

    单位: 污染控制与资源化研究国家重点实验室南京大学环境学院,江苏省农药废水处理及资源化利用工程研究中心南通职业大学化学与生物工程学院

    基金: 国家自然科学基金(21876078),江苏省社会发展项目(BE2017711),南通市科技计划(MS12017019-1)资助~~

    分类号: X703

    页码: 1385-1395

    总页数: 11

    文件大小: 2691K

    下载量: 266

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/25c5dafeacda9abf972b1bd5.html