纳米Ni/Fe双金属催化降解盐酸环丙沙星的研究

用液相还原法制备纳米Ni/Fe双金属,通过比表面分析仪(BET)、X射线衍射分析仪(XRD)、透射电镜(TEM)对其进行了表征.研究结果表明,制备的纳米金属颗粒直径在10～20 nm,比表面积为68 m2/g.纳米Ni/Fe投加量为0.43 g/L,盐酸环丙沙星的初始质量浓度为30 mg/L,初始pH为7的降解效果最好,催化反应60 min后,降解率达83.3%.在最佳反应条件下,纳米Ni/Fe、纳米零价铁和商业铁粉的降解效率顺序为:纳米Ni/Fe双金属>纳米零价铁>商业铁粉.纳米Ni/Fe双金属对盐酸环丙沙星的降解反应近似符合一级动力学方程.     

凹凸棒土负载硫化纳米零价铁对水中Cu(Ⅱ)的去除机理研究

针对纳米零价铁易团聚及表面形成钝化层的缺点,本文以凹凸棒土为载体、以硫代硫酸钠为硫化试剂,制备了凹凸棒土负载硫化纳米零价铁(S-nZVI@ATP)复合材料,并考察了复合材料对水中Cu(Ⅱ)的去除效果。由SEM可观察到,经过凹凸棒土负载及硫化改性后的纳米零价铁串珠状结构变短,且被分散为单个的球形颗粒;比表面积测定结果表明,S-nZVI@ATP复合材料的BET比表面积为46.04m~2/g,与纳米零价铁相比提高了约1.35倍;由TEM观察到,经硫化的纳米零价铁颗粒界面处包裹了一层FeS,粒径由57.6nm增至118.5nm。S-nZVI@ATP复合材料去除水中Cu(Ⅱ)的机理主要是硫化纳米铁界面处的Fe~0将Cu~(2+)还原为Cu~0以及FeS转化为溶度积更小的CuS,该过程符合Langmuir-Hinshelwood吸附/还原模型和Langmuir等温吸附模型。本实验条件下,复合材料对Cu(Ⅱ)的最大吸附-还原量可达9.25mmol/g(587.8mg/g)。     

镀锌层三价铬与六价铬钝化膜的性能

为了以三价铬替代镀锌层钝化溶液中的六价铬,实现镀锌工艺的清洁生产,利用中性盐雾实验(NSS)、Tafel曲线和扫描电镜对镀锌层三价铬和六价铬钝化膜的耐腐蚀性能、电化学行为、耐高温性能和表面结构进行了比较研究.NSS实验结果表明,三价铬钝化膜的耐腐蚀性能高于六价铬钝化膜,NSS时间可达84 h;Tafel曲线表明,三价铬钝化膜的腐蚀速率低于六价铬钝化膜,耐高温性能则高于六价铬钝化膜;SEM照片显示,三价铬钝化膜的表面形貌为致密结构,高温处理后膜层变化不大,而六价铬钝化膜表面为疏松的网状结构.     

壳聚糖-纳米零价铁球去除水中二价镉的研究

为了更好地利用纳米零价铁修复水体镉污染,以壳聚糖为载体,制备出壳聚糖-纳米零价铁球用以去除水中的镉(Cd(Ⅱ)).利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对壳聚糖-纳米零价铁球进行表征分析,通过对比与Cd(Ⅱ)溶液反应前后的样品的X线光电子能谱探讨壳聚糖-纳米零价铁球对Cd(Ⅱ)的去除机理,并进行批实验研究环境因素对去除效果的影响.研究结果表明:制备出的壳聚糖-纳米零价铁球为规则均一的黑色球体,粒径约为3.1 mm;所有壳聚糖-纳米零价铁球均具有多孔结构,平均孔径约为40.6μm,且纳米零价铁均匀分布在球内;壳聚糖-纳米零价铁球对Cd(Ⅱ)的去除机理包括物理吸附过程和化学还原过程,且化学还原过程起主要作用;批实验结果显示壳聚糖-纳米零价铁球对Cd(Ⅱ)的去除率随pH值、反应温度和纳米零价铁投加量的增加而增大,随Cd(Ⅱ)初始质量浓度的升高而减小.     

壳聚糖稳定纳米零价铁对土壤中Cr(Ⅵ)的去除

研究了壳聚糖稳定纳米零价铁对土壤中Cr(Ⅵ) 的去除效果. 实验结果表明: 去除效率随零价铁投加量的增加而增大, 最大去除效率达95.9%, 是100目铁屑去除效率的6倍; 土壤pH值和土壤中Cr(Ⅵ)的初始含量与去除效率成反比; 零价铁对土壤中Cr(Ⅵ)的去除是吸附作用与还原作用共同发生的结果; 纳米零价铁对Cr(Ⅵ)的还原过程符合伪一级反应动力学,其表观速率常数kobs为0.016/min.     

凹土负载零价铁去除水中Cr(Ⅵ)的研究

以FeC12·4H2O和NaBH4为原料,凹土为载体,采用液相还原法制备凹土负载零价铁,并用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)进行表征.考察了Cr(VI)溶液初始浓度,pH,凹土负载零价铁投加量及反应时间等条件对Cr(VI)去除效果的影响.结果表明,Cr(VI)的去除率随反应时间和凹土负载零价铁投加量增加而升高,而随pH和Cr(VI)溶液初始浓度升高而降低;凹土负载零价铁对Cr(VI)的还原去除基本符合伪一级反应动力学模型.凹土负载零价纳米铁Cr(VI)的良好去除效果表明其在地表水原位修复领域具有较好的应用前景.     

锌镀层铬酸钝化的成膜机理和钝化膜薄膜干涉成色的探讨

1、锌镀层的铬酸钝化过程,是在固—液(金属—溶液)界面上进行的多相化学反应过程。低铬钝化的铬酐浓度小,更是必须考虑扩散作用对钝化过程的影响。2、表面活化剂是铬酸钝化液形成彩色钝化膜的必要条件。氯离子和硫酸根离子是有效的活化离子。常用的表面活化剂有食盐、氯化铵、硫酸、硫酸钠和硫酸锌等,其添加量须随六价铬浓度的提高而相应增加,随六价铬浓度的降低而相应减少。在低铬钝化中,卤素离子(Cl~-、Br~-、I~-)都表现出活化剂的作用,其中尤以氯离子为佳。它使钝化时成膜速度加快,钝化膜色彩鲜艳,给合力好。卤素离子和硫酸根离子的作用是:在它们存在下,六价铬难以使锌表面形成保护性氧化膜,从而使界面上锌和六价铬的反应迅速进行,界面上PH值迅速升高,从而形成一定厚度的彩色钝化膜。3、低铬钝化和高铬钝化是有内在联系的,低铬钝化是从高铬二次钝化演变而来的,只要具备六价铬、活化剂和一定的酸度等条件,都可以产生彩色钝化膜。但是两者在铬酐浓度、酸度和成膜方式上又有区别。下列低铬钝化配方是有效的:铬酐5克/升,氯化钠2.5—3克/升,硫酸0.3—0.5毫升/升。4、总结并讨论了铬酐浓度、活化剂及其浓度、酸度(或PH值)、温度、浸渍时间(液相成膜时间)和工件与钝化液的相对运动等因素对低铬钝化的影响,并     

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.     

锌镀层三价铬黑色钝化工艺研究

为了解决锌镀层六价铬黑色钝化环境污染严重、黑色钝化膜装饰效果欠佳的问题,采用氯化铬、硝酸铬为主要成分,加入配位剂、促进剂,成功研究了锌镀层三价铬黑色钝化工艺,其工艺规范如下:氯化铬20~25g/L,硝酸铬2.5~3.5g/L,配合剂XHC-B15~20g/L,发黑剂XHC-A12~16g/L,磷酸二氢钠15~20g/L,pH值2.0~2.5,温度50~60℃,钝化时间80~120s.探讨了主要成分和工艺条件对黑色钝化膜质量的影响,检测了相关性能,结果表明:形成的黑色钝化膜呈纯黑色,色泽典雅纯正,装饰效果好,钝化膜耐蚀性好,且钝化液不含六价铬,环境污染小,具有较高的应用价值.     

零价铁催化还原降解酸性紫红B的动力学及影响因素

酸性紫红B的零价铁催化还原降解遵守一级动力学，随着铁粉比表面积的增大及溶液pH的降低，反应动力学常数增大．依据紫外可见光谱，推测反应机理为酸性紫红B的偶氮键断裂，被还原加氢。     

蔗糖改性纳米铁对六价铬污染的模拟修复

在二维模拟装置中进行改性纳米铁原位修复模拟，观察是否形成原位反应带，并研究反应带对六价铬高浓度污染的修复效能.模拟实验结果表明:在六价铬污染晕中注入大量的蔗糖改性纳米铁浆液，可以形成有效的反应带.反应带对于高浓度六价铬的修复效能在最初的30 min内最好，六价铬去除效率达到91%；在4h以后至反应的第187h，去除率稳定保持在60%，且形成了较大面积的有效修复区域.反应带中六价铬还原后的产物为三价铬，且生成的三价铬可能在中性或偏碱性环境中自然形成沉淀.     

硝酸根对颗粒铁除铬的影响

通过柱试验研究硝酸根对颗粒铁除铬的影响.颗粒铁对Cr(VI)的去除符合准一级动力学.试验初期,NO3-与Cr(VI)同时还原并形成NH4+,100mg·mL-1NO3-的存在能明显增大颗粒铁对Cr(VI)的去除速率,随后这种作用减弱.柱体内颗粒铁对Cr(VI)的去除受阳极区域释放Fe2+的能力影响,硝酸根促进颗粒铁的腐蚀而不会对阳极钝化,从而在试验初期促进颗粒铁对铬的还原去除.     

可见光条件下铁酸铋还原水中Cr(Ⅵ)效果分析

针对工业废水排放中六价铬和总铬超标所引起的水环境污染问题,采用基于铁酸铋可见光还原方法去除水中六价铬,将水体中高毒性、高迁移性的六价铬还原为低毒性、低迁移性的三价铬。采用水热法制备具有铁磁性的微米级铁酸铋材料。同时,通过一系列实验考察不同光还原体系、铁酸铋初始投量、六价铬初始投量、柠檬酸浓度等关键因素对可见光还原六价铬的影响,并对相关反应机理进行阐述。研究结果表明:制备的微米铁酸铋能带宽度(E_g)为1.86 eV,对六价铬的吸附能力较低,但在可见光下能够有效响应,利用光电子高效还原水中六价铬,并且,随着六价铬初始浓度的降低及催化剂投量的增加,目标物的去除率得到显著升高,同时,柠檬酸在反应体系中也存在最佳投量。在50 mmol/L柠檬酸作用下,0.1 g/L铁酸铋在可见光条件下与20 mg/L六价铬反应60 min,可有效去除97.7%的六价铬。光还原过程符合伪一阶动力学模型(R~2≥0.95)。     

低铬钝化中活化剂离子的反影响

锌镀层的传统镀后处理工艺是铬酸钝化.进行钝化处理的钝化液除去含有可溶性的六价铬(以铬酐、铬酸盐和重铬酸盐的形式)以外,还必须添加某种称为表面活化剂(一般是SO_4~(2-)Cl~-离子)的物质,否则锌镀层上不能产生彩色钝化膜.曾经指出,任何使锌镀层上产生彩色钝化膜的溶液必须满足含有六价铬、表面活化剂和一定的酸度等三个条件,钝化膜的彩色主要是由薄膜干涉引起的.     

Pb-PCBs胁迫下三种纳米铁对凤仙花积累Pb的影响及其机理分析

纳米-植物联合修复技术是一种将纳米技术和植物修复联合起来用于修复污染土壤的技术.本研究模拟电子垃圾污染土壤(Pb-PCBs),选择对Pb具有较好修复效果的凤仙花作为供试植物,并将3种纳米铁(纳米零价铁、蛭石负载纳米铁和活性炭负载纳米铁)应用于该修复中,以期考察凤仙花对该复合污染土壤中Pb的积累效果.结果表明,在浓度设置为1000mg/kg(Pb)+250μg/kg(PCB)且添加10mmol活性炭负载型纳米零价铁时,凤仙花根部对Pb的积累量减少了24.4%;而对于蛭石负载纳米零价铁和纳米零价铁而言,则有一定程度的提高.蛭石负载纳米零价铁和纳米零价铁对Pb的积累起促进作用,主要在于土壤中的Pb吸附或进入纳米胶体中,提高了其生物可利用性.纳米胶体以载体形式将Pb带入凤仙花体内,从而提高了Pb的积累量.总之,纳米-植物联合修复技术是一种很有潜力的修复Pb-PCBs复合污染土壤的技术.     

芒果皮绿色合成贝壳基纳米零价铁及对甲基橙的去除

为合理利用芒果皮和贝壳类废弃物资源并有效缓解水体中甲基橙的污染问题,利用废弃芒果皮和贝壳绿色合成贝壳基纳米零价铁复合材料.利用Folin-Ciocalteu法、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DDPH)自由基清除能力和铁还原能力以及紫外-可见光谱(UV-Vis)测试结果优化材料制备工艺,并利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱(FTIR)表征材料结构,同时研究了材料对水中甲基橙的去除效果.结果表明:利用芒果皮提取液成功制备了纳米零价铁,其大多为球形和椭圆形颗粒;负载贝壳后有效地分散并稳定了纳米粒子,降低了纳米零价铁的聚集程度;当反应温度为45℃,投加量4 g/L,甲基橙初始质量浓度为800 mg/L时,贝壳基纳米零价铁对于甲基橙的去除率达到93.66%.     

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.     

紫外光助零价铁活化过硫酸盐降解全氟辛烷磺酸盐

针对全氟辛烷磺酸盐(PFOS)去除,构建紫外光助零价铁活化过硫酸盐降解体系。考察了体系中零价铁粉浓度、过硫酸盐浓度和pH值对降解效果的影响。结果表明:紫外光和零价铁共同激活过硫酸盐产生硫酸根自由基(SO_4·~-)攻击水中PFOS,至反应24 h时,体系对PFOS的降解率达到91%;适度增加体系零价铁粉浓度、过硫酸钠浓度会提高体系对PFOS的降解率,但持续增加零价铁粉浓度、过硫酸钠浓度,不会持续增加体系对PFOS的降解率;酸性适度(pH=3,pH=4)条件下体系对PFOS的降解效果优于强酸(pH=2)和弱酸偏中性(pH=5,pH=6)条件下的降解效果。     

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.     

硫化纳米零价铁对五氯苯酚的脱氯及其增强反应

硫化作用可以提高纳米零价铁(nZVI)的催化活性.利用硼氢化物还原法合成了硫化钠米零价铁(S-nZVI),采用比表面积(BET)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(TEM)、傅立叶变换-红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)等方法对材料进行了物理化学性质的表征,应用高效液相色谱仪和离子色谱仪研究了S-nZVI对五氯苯酚(PCP)的脱氯性能.结果表明:与nZVI相比,S-nZVI在聚集体形态和孔隙率上发生明显改变;不同n(Fe2+)/n(S2-)、溶液pH、S-nZVI的老化以及S-nZVI的重新硫化活化对S-nZVI催化PCP的脱氯均有重要的影响;PCP脱氯效率在n(Fe2+)/n(S2-)=60时达到最大;S-nZVI对PCP的还原转化率随溶液pH(5~8)的升高而显著增加;老化的S-nZVI对PCP的降解性能降低,归因于该老化材料的结构发生了变化;而重新硫化活化产生的FeS层可以减小S-nZVI表面的钝化,从而延长S-nZVI的寿命.文中研究对拓展纳米零价铁的应用和环境污染物治理方面具有一定的参考价值.