纳米铁、纳米铁-铜对水体中芴的去除研究

多环芳烃(PAHs)是一类难降解、致癌、致畸、致突变且易在生物体内富集的持久性有机污染物(POPs)。本研究选取多环芳烃中芴作为研究对象,通过改变纳米铁和纳米铁-铜添加量、初始浓度、pH值和温度,研究四种因素对芴去除效率的影响。实验结果表明：随着加量的增加,芴的去除率升高;增加初始浓度,芴的去除率降低,平衡吸附量增大;pH越低、温度越高,芴的去除率升高;纳米铁和纳米铁-铜对芴的吸附过程较好地符合准二级速率方程,平衡吸附量随芴初始浓度的增大而增大。     

铁酸镍纳米粒子的制备与表征

以FeCl3,NiSO4和NaOH制备铁酸镍纳米粒子,探讨了NaOH溶液浓度、pH值、老化时间、老化温度对粒子的影响,通过透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、化学分析法(EDTA滴定法)对粒子的结构进行表征和研究,结果表明：所得纳米粒子具有尖晶石结构,有磁性,粒子平均直径约为10nm,形状接近球形。     

纳米晶铁基丝的制备及其导磁性能的研究

该文介绍了采用熔融速淬法制备玻璃包覆非晶铁基合金丝 ,以及经 5 4 0℃退火处理得到纳米晶微丝的方法 .实验结果表明 ,用此方法可得到晶粒尺度为 6 nm左右的材料 ,该纳米晶磁导率比非晶铁基合金有显著的提高 ,因此在制造传感器和吸波材料中有广阔的应用前景 .文章还根据材料微观结构的改变 ,分析和讨论了磁导率提高的原因 .     

纳米磁性铁铝复合物的制备及其除氟性能

采用碱性共沉淀的方法制备载体纳米Fe3O4,并选用硫酸铝对其进行包覆改性制备除氟吸附剂,优化制备条件,考察制备得出的吸附剂对氟化物的去除效果,并采用透射电镜(TEM)、能谱(EDS)、X线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)等对吸附剂的性质进行表征。研究结果表明:吸附剂最优制备条件参数为Fe3O4与Al投加量摩尔比1:2,制备反应pH=5.0。最优条件下制备的除氟吸附剂即纳米磁性铁铝复合物,其比表面积为63.37 m2/g,平均粒径为15~20 nm,饱和磁化强度为15.63 A·m2/kg,零电荷点pHpzc为11.2。该吸附剂适用pH范围广,在pH为4.0~10.0范围内除氟率均在84%以上,在pH为7.0时的氟化物吸附等温线符合Langmuir等温模型,吸附容量可达48 mg/g。     

纳米铁酸钴的液相催化制备

以微量FeCl2为催化剂,利用Fe（OH）3和Co（OH）2的化学共沉淀法制备了铁酸钴纳米粒子．实验表明催化反应的最佳条件是9．0≤pH≤10．3,0．45mol／L≤c总≤1．20mol／L,反应时间≤4h．用XRD,TEM等手段对产物进行了表征,并测定了铁酸钴的磁化曲线、比表面积和密度．     

低温热解二茂铁制备碳包裹纳米铁及其结构

以二茂铁为碳源和铁源在100 mL不锈钢高压釜中经520℃直接热解制备碳包裹纳米铁.研究不同反应物量对热解产物的影响,并采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对热解产物的物相、形貌和结构进行分析.结果表明:二茂铁520℃热解碳产物以无定形炭和Fe3C相为主.当二茂铁的量为1 g时,热解产物是蜂窝状的多孔炭...     

铁酸锌掺杂纳米二氧化钛的制备及其光催化活性

 以钛酸四丁酯和自制铁酸锌为原料,采用溶胶-凝胶法制备了未掺杂的TiO₂和掺杂不同量的ZnFe₂O₄/TiO₂纳米粉体,通过XRD、TEM对产物的晶体结构、晶粒大小、形貌进行了表征,通过对罗丹明B的光催化降解实验研究了ZnFe₂O₄的掺杂对TiO₂催化活性的影响.结果表明,产物为纳米微粒,ZnFe₂O₄的掺杂能加快TiO₂的晶型转变速度,减小TiO₂的粒径,提高TiO₂的光催化活性.     

纳米级铁酸锌的制备研究

本文采用W／O微乳液法制备纳米级铁酸锌(ZnFe2O4)．在固定表面活性剂比为Tx-10：AE09=1：1和油相为环已烷的条件下,改变助表面活性剂(正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇)和温度研究W／O微乳液的含水量,作三元相图,发现正戊醇作为助表面活性剂对形成微乳液有利,当温度为30t;时有利于提高微乳体系的含水量,对反应有利,通过差热分析确定煅烧温度为350℃时间2h就可,通过X射线衍射(XRD)确定了反应产物是铁酸锌,利用扫描电镜(SEM)检测铁酸锌微粒,表明微粒分布均匀、形貌为球形、粒径范围在10-40nm。     

高能球磨法制备铁与聚四氟乙烯纳米复合材料

该文介绍了用高能球磨法制备铁与聚四氟乙烯纳米复合材料,研究预磨聚四氟乙烯的时间对所制备纳米复合材料组分的影响。材料的组分采用穆斯堡尔谱学方法研究分析,穆斯堡尔谱结果表明有界面谱登加在原来的,Fe谱上,这说明a-Fe的颗粒已达到纳米级,除此之外还有Fe²⁺和Fe³⁺的子谱,分别对应于FeF₂和FeF₃,随着球磨时间的延长,界面谱消失,出现物相Fe₃C实验结果还表明预磨聚四氟乙烯有利于FeF₃的产生。     

小尺寸纳米铁颗粒的液相还原控制制备

在液相还原法基础上,以醇水混溶为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂,通过控制醇和PVP用量合成出粒径在9~20nm的粒径均一、分散性好的纳米铁粒子.通过动态光散射(DLS)、透射电子显微镜(TEM)以及紫外-可见分光光度计等表征手段对醇和PVP在液相合成中的作用以及小尺寸纳米铁的活性进行考察.研究表明,醇的作用主要为抑制纳米铁生长以及使Fe2+均匀分散到PVP中,而PVP则通过其空间位阻作用和静电排斥作用阻止纳米粒子的团聚;随醇中羟基数增加、碳链长度增长,纳米铁粒径逐渐减小;随醇浓度增加,纳米铁粒径减小;同时,随纳米铁尺寸减小,其活性显著增强.     

纳米零价铁富集水体中的铀

应用纳米零价铁(nZVI)富集水体中的铀不但能够回收珍贵的铀资源,同时还可以避免放射性物质对环境的污染.研究结果表明纳米零价铁可快速高效地分离水体中的铀.nZVI对铀的最大富集负荷达到920.16 mg/g,溶液中铀离子的质量浓度可降低至0.03 mg/L以下.弱酸性的水质条件促进nZVI对铀的分离,且分离和还原效率随着nZVI投加量的增加、HCO-₃浓度的降低而升高.高浓度的铀离子可水解形成UO₃·2H₂O沉淀,但Fe⁰和Fe²⁺的还原作用是nZVI分离铀离子的主要反应机理.nZVI富集尾矿水中铀资源的过程中可同步去除多种共存重金属污染物.     

活性炭负载纳米零价铁去除溴酸盐的研究

实验采用液相还原法制备活性炭负载纳米零价铁材料(nZVI/AC),并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等对其结构进行表征.考察了不同反应条件下nZVI/AC对BrO3-的去除效率,并研究其去除机理.结果表明nZVI/AC具有很高的表面反应活性,且nZVI和活性炭(AC)之间存在协同作用. BrO3-的去除效率随 pH 值的减小而增大, 共存离子NO3-和SO42-对其去除率影响不大但降低了去除速率.机理分析表明BrO3-被nZVI/AC吸附而使局部BrO3-浓度升高,并被nZVI迅速还原为无毒的Br-.     

粉末碳负载纳米铁去除水中橙黄G 的研究

采用了液相还原法制备碳负载纳米铁,研究了不同处理条件下,粉末碳负载纳米铁对水体中偶氮染料橙黄G的去除特性,并初步探讨了反应机理。结果表明,在试验所采用的橙黄G浓度范围内,碳负载纳米铁对橙黄G的去除率明显高于纳米铁和粉末碳,且去除率随橙黄G初始浓度的增高、负载纳米铁投加量的增加、pH的降低和温度的升高而增大。通过扫描电镜图谱表征分析发现,粉末碳负载纳米铁的高分散性及其表面微小原电池的形成是加速水中橙黄G去除的关键因素。     

膨润土负载纳米铁去除水中甲基橙的研究

采用了液相还原法制备膨润土负载纳米铁,分别考察了膨润土、纳米铁和负载纳米铁对1L、100mg/L的甲基橙溶液的去除率,并探讨了时间、pH值、投加量、温度等对负载纳米铁去除水中甲基橙的影响.结果表明:在投加量为1.00g/L、60r/min、30℃、pH为6.00的条件下,负载纳米铁去除水中甲基橙在前20 min时效果最...     

硫化纳米零价铁去除水溶液中铀的机理

研究了铀溶液初始pH、HCO－₃质量浓度和硫化纳米零价铁(sulfidized nano-scale zerovalent iron,SnZVI)投加量对SnZVI去除铀的动力学过程的影响,并通过SEM、XRD和XPS阐明SnZVI去除铀的机理。球形SnZVI颗粒直径为100~200 nm,比表面积为43.5 m²/g。SnZVI颗粒中含有Fe和FeS,且Fe(0)和Fe(Ⅱ)含量超过80%。SnZVI去除铀的动力学过程符合准一级动力学模型。增加SnZVI投加量,反应后溶液中铀质量浓度低于0.05 mg/L,但是pH升高及HCO－₃质量浓度增加导致SnZVI去除铀的速率降低。SnZVI去除铀的负荷达到2 452.92 mg/g,且反应后颗粒中约85%的铀为U(IV)和U(V)。研究结果表明,SnZVI可通过表面官能团的吸附作用及Fe(0)的还原作用快速分离水溶液中的铀。     

纳米零价铁－双氧水协同提升甲硝唑矿化率的研究

尽管纳米零价铁（nZVI）能够有效地去除甲硝唑(MNZ),但是仍然存在矿化率低的问题. 本文,合成了纳米零价铁,研究了H2O2投加量对甲硝唑及其总有机碳（TOC）去除的影响. 结果表明,在nZVI和H2O2的共同作用下不仅可以进一步加速甲硝唑的去除速率,而且其TOC的去除率也明显提高.当双氧水投加量为0.55g/L,TOC的去除率为45.87%,约为单独纳米零价铁的18倍. 相同反应条件下,与传统芬顿法相比,nZVI/H2O2体系下甲硝唑及其TOC去除率,分别约为Fe2+/H2O2芬顿体系的1.5倍和7.1倍. 因而,双氧水与纳米零价铁协同作用,不仅进一步加速了纳米零价铁对甲硝唑去除速率,而且还有效地提高了有机物的矿化率.     

改进液相还原法制备纳米零价铁颗粒

纳米零价铁颗粒具有优越的吸附性能和很高的还原活性,因此在环境污染的处理和环境修复领域应用广泛.采用一种改进液相还原法制备纳米零价铁颗粒,通过添加高分子分散剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和乙醇对纳米铁颗粒进行表面物理改性,从而达到改善其在水溶液中分散性的目的.实验过程中,机械搅拌条件下,将一定浓度的NaBH.水溶液(或乙醇-水混合溶液)迅速添加到一定浓度的FeSO,·7H2O水溶液(或乙醇-水混合溶液)中,短时间即可产生大量铁粉.过程无需氮气保护,反应迅速;采用透射电子显微镜(TEM),X射线衍射(XRD),比表面测定仪(BET)三种方法对制得的纳米铁颗粒进行表征.TEM表征的结果表明:颗粒分散较均匀,粒径小,平均粒径为60 nm(水溶液)和40 nm(乙醇-水混合溶液),实验过程中添加的聚乙烯吡咯烷酮对颗粒的分散起到了很好的改善作用,其机理主要是通过分散剂吸附改变粒子的表面电荷分布,产生静电稳定效应,空间位阻作用和静电空间位阻稳定效应来达到分散效果;加入乙醇后,可能是由于乙醇中包含大量的自由的强极性羟基基团,在水溶液中这些基团与金属离子之间形成螯合键,紧密包覆在金属离子周围,形成一个有限制形状的有限结构,使合成的纳米粒子的大小被限制,从而达到改性的目的.XRD表征的结果表明:在扫描衍射角度(2θ)为30°～100°时,出现衍射峰时对应的2θ分别为45°、65°、82°左右,对照铁的标准PDF卡片发现,刚好对应相应的110晶面衍射(44.673 2°),200晶面衍射(65.021 1°),211晶面衍射(82.332 6°),同时通过布拉格方程及电子衍射花样的分析,均表明颗粒为单质铁,没有出现氧化铁杂质、纯度高.采用BET表征的结果表明:颗粒的比表面积为47.1 m2/g(水溶液)和68.41 m2/g(乙醇-水混合溶液),远远高于普通铁粉的比表面积.多次试验的结果表明:该方法工艺非常稳定.     

零价铁降解多溴联苯醚的研究

本研究在实验室条件下,采用离子色谱法测量无机溴来分析零价铁对多溴联苯醚的降解过程。分析试验数据得出：相同条件下,在一定范围,温度越高,脱溴处理效果越好;pH值越低,酸性条件下脱溴处理效果越好;铁的粒径越小,比表面积越大脱溴处理效果越好。     

零价纳米铁对水中Cr(VI)的吸附动力学研究

 为开发新型环境材料,改进治理技术以控制或修复污染水体中Cr(Ⅵ),采用NaBH₄还原Fe³⁺制备纳米级零价铁(NZVI).X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)测试表明,制备的纳米铁颗粒纯度高、粒径小、粒度均匀.以Cr(VI)为研究对象,批试验考查了溶液初始浓度、NZVI投加量、温度等条件对去除效果的影响,研究了NZVI对Cr(VI)的吸附动力学.结果表明,室温、pH值为6-7时,NZVI加入量为0.15g/L,水体中Cr(VI)浓度为30.0mg/L时,Cr(VI)最大吸附量为198.02mg/g,Cr(VI)在NZVI上的吸附符合准二级动力学方程.实验结果显示,纳米零价铁能快速去除水体中Cr(VI);溶液初始浓度、NZVI投加量等是影响Cr(VI)脱除的主要因素,Cr(VI)去除率随反应温度和NZVI投加量升高而升高,随初始浓度升高而降低.实验表明,该纳米铁在废水除铬领域具有较好的应用前景.     

沸石—纳米零价铁复合材料对铀的吸附性能研究

通过液相还原法制备出纳米零价铁,将它负载于沸石表面制成负载型纳米零价铁复合材料(Z-n ZVI).采用扫描电镜法(SEM)和BET法对材料进行了表征,考察了不同的温度、反应时间、U(VI)初始浓度、样品投加量对该材料对U(VI)去除效果的影响.结果表明:纳米零价铁颗粒均匀的分布在沸石的表面上,其粒径在40~80 nm左右;在p H为4.5,温度为30℃,接触时间为60 min,样品投加量为0.5 g/L条件下,U(VI)的去除率和吸附容量达到96.7%和48.5 mg/g.该复合材料对水溶液中的U(VI)有较好的去除效果,有望在实际应用中解决含铀废水难以处理的问题.