康升红:微/纳结构零价铁与三氧化二铁的合成及其在环境领域的应用研究论文

康升红:微/纳结构零价铁与三氧化二铁的合成及其在环境领域的应用研究论文

本文主要研究内容

作者康升红(2019)在《微/纳结构零价铁与三氧化二铁的合成及其在环境领域的应用研究》一文中研究指出:环境污染治理问题日益引起人们的广泛关注,尤其针对一些难以降解的典型污染物,而纳米材料的发展为污染物治理与检测提供了新的机遇。其中,铁基纳米材料,由于其高活性、环境友好等优点,成为环境污染治理与检测的理想候选材料。本文针对若干典型性污染物,如:滴滴涕(DDT)、六价铬[Cr(Ⅳ)]、亚硝酸盐(NO2-)等的高效去除与检测的需求,开展了铁基纳米材料的设计、制备及其对污染物的去除行为与检测机制的研究。主要研究内容如下:1)发展了基于球磨的铁纳米材料制备工艺技术。以工业还原铁粉为原料,通过球磨的方法批量制备了高活性片状微/纳结构零价铁,采用该片状微/纳结构零价铁实现了对DDT的快速降解,在20 min内将5 ppm DDT溶液降解90%以上;通过对水、土环境中DDT降解机制和处理技术的研究,揭示了酸辅助纳米零价铁诱导的矿化与脱氯的DDT降解过程,发明了酸辅助降解DDT的治理技术。2)进一步拓展该微/纳结构零价铁的应用,实现了对溶液中Cr(Ⅵ)的快速、高效去除,在18 min内可将100 ppm Cr(Ⅵ)基本上完全去除;通过该零价铁与Cr(Ⅵ)相互作用的微观机制研究,揭示了Cr(Ⅵ)的高效去除起因于铁诱导Cr(Ⅵ)的还原与片状铁纳米材料的高比表面积。基于此提出了零价铁化学还原去除Cr(Ⅵ)的思路。3)通过先吸附再还原的两步法在高活性的基体材料(亚微米炭球和纤维素)上负载了单分散的纳米零价铁颗粒,获得了新型的零价铁/炭球和零价铁/纤维素纳米复合材料,提出了基于Fe2+离子吸附-还原的零价铁合成方法。通过该复合材料实现了对典型污染物[DDT和Cr(Ⅵ)]的高效去除,这主要归因于基体材料高的吸附能力与零价铁的强还原特性。4)基于氧化铁材料独特的性质,设计合成了金纳米颗粒修饰的氧化铁纳米棒阵列,实现了显著的结构增强光电响应特性;基于此,设计加工了亚硝酸盐光电检测器件,实现了对亚硝酸盐的高灵敏度(0.1736±0.01 μA·μμM-1·cm-2)光电检测。总之,本文通过对铁基材料的修饰和结构设计提高了铁基纳米材料的活性,增强了对污染物的处理效率。这项工作的研究将对某些典型污染物的高效治理与检测提供了新的材料与方法。

Abstract

huan jing wu ran zhi li wen ti ri yi yin qi ren men de an fan guan zhu ,you ji zhen dui yi xie nan yi jiang jie de dian xing wu ran wu ,er na mi cai liao de fa zhan wei wu ran wu zhi li yu jian ce di gong le xin de ji yu 。ji zhong ,tie ji na mi cai liao ,you yu ji gao huo xing 、huan jing you hao deng you dian ,cheng wei huan jing wu ran zhi li yu jian ce de li xiang hou shua cai liao 。ben wen zhen dui re gan dian xing xing wu ran wu ,ru :di di ti (DDT)、liu jia ge [Cr(Ⅳ)]、ya xiao suan yan (NO2-)deng de gao xiao qu chu yu jian ce de xu qiu ,kai zhan le tie ji na mi cai liao de she ji 、zhi bei ji ji dui wu ran wu de qu chu hang wei yu jian ce ji zhi de yan jiu 。zhu yao yan jiu nei rong ru xia :1)fa zhan le ji yu qiu mo de tie na mi cai liao zhi bei gong yi ji shu 。yi gong ye hai yuan tie fen wei yuan liao ,tong guo qiu mo de fang fa pi liang zhi bei le gao huo xing pian zhuang wei /na jie gou ling jia tie ,cai yong gai pian zhuang wei /na jie gou ling jia tie shi xian le dui DDTde kuai su jiang jie ,zai 20 minnei jiang 5 ppm DDTrong ye jiang jie 90%yi shang ;tong guo dui shui 、tu huan jing zhong DDTjiang jie ji zhi he chu li ji shu de yan jiu ,jie shi le suan fu zhu na mi ling jia tie you dao de kuang hua yu tuo lv de DDTjiang jie guo cheng ,fa ming le suan fu zhu jiang jie DDTde zhi li ji shu 。2)jin yi bu ta zhan gai wei /na jie gou ling jia tie de ying yong ,shi xian le dui rong ye zhong Cr(Ⅵ)de kuai su 、gao xiao qu chu ,zai 18 minnei ke jiang 100 ppm Cr(Ⅵ)ji ben shang wan quan qu chu ;tong guo gai ling jia tie yu Cr(Ⅵ)xiang hu zuo yong de wei guan ji zhi yan jiu ,jie shi le Cr(Ⅵ)de gao xiao qu chu qi yin yu tie you dao Cr(Ⅵ)de hai yuan yu pian zhuang tie na mi cai liao de gao bi biao mian ji 。ji yu ci di chu le ling jia tie hua xue hai yuan qu chu Cr(Ⅵ)de sai lu 。3)tong guo xian xi fu zai hai yuan de liang bu fa zai gao huo xing de ji ti cai liao (ya wei mi tan qiu he qian wei su )shang fu zai le chan fen san de na mi ling jia tie ke li ,huo de le xin xing de ling jia tie /tan qiu he ling jia tie /qian wei su na mi fu ge cai liao ,di chu le ji yu Fe2+li zi xi fu -hai yuan de ling jia tie ge cheng fang fa 。tong guo gai fu ge cai liao shi xian le dui dian xing wu ran wu [DDThe Cr(Ⅵ)]de gao xiao qu chu ,zhe zhu yao gui yin yu ji ti cai liao gao de xi fu neng li yu ling jia tie de jiang hai yuan te xing 。4)ji yu yang hua tie cai liao du te de xing zhi ,she ji ge cheng le jin na mi ke li xiu shi de yang hua tie na mi bang zhen lie ,shi xian le xian zhe de jie gou zeng jiang guang dian xiang ying te xing ;ji yu ci ,she ji jia gong le ya xiao suan yan guang dian jian ce qi jian ,shi xian le dui ya xiao suan yan de gao ling min du (0.1736±0.01 μA·μμM-1·cm-2)guang dian jian ce 。zong zhi ,ben wen tong guo dui tie ji cai liao de xiu shi he jie gou she ji di gao le tie ji na mi cai liao de huo xing ,zeng jiang le dui wu ran wu de chu li xiao lv 。zhe xiang gong zuo de yan jiu jiang dui mou xie dian xing wu ran wu de gao xiao zhi li yu jian ce di gong le xin de cai liao yu fang fa 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自中国科学技术大学的康升红,发表于刊物中国科学技术大学2019-07-12论文,是一篇关于零价铁论文,滴滴涕论文,六价铬论文,亚硝酸盐论文,去除论文,检测论文,中国科学技术大学2019-07-12论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中国科学技术大学2019-07-12论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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