【摘 要】
:
地下水氯乙烯污染具有持久性,在环境中很难降解,对生态系统和人体健康造成了严重的威胁。三氯乙烯(TCE)和四氯乙烯(PCE)是典型的氯乙烯,广泛应用于工业溶剂,造成了严重污染,寻求高效率的地下水氯乙烯处理技术至关重要。纳米零价铁比表面积大,反应活性强,然而其颗粒较小,容易发生团聚,导致分散性和去除效果变差。因此,需要将纳米零价铁负载到载体上以提高其稳定性。本文选取ZSM-5分子筛为载体,制备了ZSM
论文部分内容阅读
地下水氯乙烯污染具有持久性,在环境中很难降解,对生态系统和人体健康造成了严重的威胁。三氯乙烯(TCE)和四氯乙烯(PCE)是典型的氯乙烯,广泛应用于工业溶剂,造成了严重污染,寻求高效率的地下水氯乙烯处理技术至关重要。纳米零价铁比表面积大,反应活性强,然而其颗粒较小,容易发生团聚,导致分散性和去除效果变差。因此,需要将纳米零价铁负载到载体上以提高其稳定性。本文选取ZSM-5分子筛为载体,制备了ZSM-5分子筛负载纳米零价铁材料(Z-n ZVI),研究了Z-n ZVI去除氯乙烯的序批次实验和可渗透反应墙柱实验。采用液相还原法制备了Z-n ZVI材料,利用SEM、XRD、BET和FTIR测定分析了Z-n ZVI的表面形貌和物理化学性能。纳米零价铁成功负载到ZSM-5上,具有良好的分散性;Z-n ZVI材料具有较大的比表面积,表面含有丰富的官能团。通过静态序批次实验,研究了不同材料、Z-n ZVI材料添加量、溶液初始p H值以及氯乙烯溶液初始浓度对氯乙烯去除的影响。相比于纳米零价铁和ZSM-5分子筛,Z-n ZVI具有更好的去除效果,反应24 h后,TCE去除率为89.5%,PCE去除率为79.8%。随着Z-n ZVI添加量增多,氯乙烯的去除率变高,最佳投加量为4 g/L时,反应24 h后,TCE去除率为93.2%,PCE去除率为79.8%。随着氯乙烯的初始浓度的升高,去除率降低,氯乙烯浓度为10 mg/L时的去除效果最好。酸性条件更有利于氯乙烯的去除。采用响应曲面法,对模拟地下水中氯乙烯静态去除工艺参数进行优化。溶液的初始p H值对TCE的去除影响最大,Z-n ZVI添加量和p H值之间的交互作用影响最显著。最佳反应条件为:Z-n ZVI添加量5.55 g/L,TCE溶液浓度5.26 mg/L,溶液p H值4.64,TCE的实际去除率为98.2%。通过动态PRB柱实验,测试了Z-n ZVI对TCE的去除效果,研究了进水流速和TCE初始浓度对去除效果的影响。进水流速和TCE初始浓度均与去除率呈现负相关性。Z-n ZVI材料具有良好的稳定性,使用Z-n ZVI材料进行四次重复去除实验后,TCE和PCE的去除率仍然可以达到70%以上,可以重复利用。反应过程中Z-n ZVI的铁浸出量较少,表现出较出很好的稳定性能,可以在氯乙烯污染地下水的修复中长期应用。Z-n ZVI对TCE和PCE的去除符合一级动力学模型。TCE、PCE的脱氯途径包括β-消除,氢解和氢化,最终生成乙烯和乙烷。综上,Z-n ZVI材料比表面积大,去除效率高,稳定性好,可以用于去除地下水中的氯乙烯。
其他文献
煤、石油、天然气等化石燃料燃烧排放的CO2是造成温室效应最主要的原因,其中燃煤电厂是最大的CO2排放源。目前基于有机胺溶液的化学吸收法是工业上捕集CO2最成熟且商业化程度最高的技术。化学吸收法具有捕集效率高、成本低和工艺简单等优点,但应用在该法中的传统吸收剂MEA在运行过程中存在发泡、易降解、易腐蚀设备、再生困难和能耗高等问题。因此开发高效、低能耗且稳定的新型吸收剂取代MEA已成为当前的研究重点。
有机多孔聚合物是基于功能性单体发展而来的材料,其优势主要体现在合成方式多样性、物化性质多样性、易加工性,因而长期以来都是研究者关注的焦点。目前多孔聚合物作为载体在气体吸附及分离、多相催化与电化学储能方面均有较深入的探索。论文主要围绕多功能有机核壳聚丙烯酰胺/聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PAM-PGMA)微球的制备及孔道调节展开。从使用简易的合成方法制备载体材料,拓展到通过环氧开环反应进行胺基功能化处理
甲醛是一种不可被忽视的室内污染,时刻威胁着人体的健康,如果人长期暴露在甲醛中,可能会引起各种不适,甚至会引发癌症。伴随着科技水平的提高和实验方法的创新,各种消除甲醛的方法得以完善,其中催化氧化法具有适用面广、能耗低、产物无害等优点,极具发展前景。目前研究重点在于催化剂的设计,难点和重点有二,一是在低温乃至室温下保持稳定高效的催化性能,二是降低原料成本。相较于其他催化剂,以贵金属为主要活性位点的催化
质子交换膜电解水(PEMWE)是一种高效、环保的绿氢制备技术,有望在不久的将来实现商业化,成为未来可持续型能源结构的重要构成环节。然而,PEMWE的商业化应用仍受限于阴阳基贵金属催化剂的大量使用。其中,低成本且性能良好的过渡金属磷化物(TMPs)析氢催化剂的发现使得阴极铂基析氢催化剂的替代成为可能。针对在PEMWE应用中TMPs析氢催化剂普遍存在的活性和稳定性的性能短板,本论文采用金属氧化物纳米晶
阐述改善功率器件制造工艺、提升IGBT电流密度的可行性方案,基于SJNFET Ⅲ工艺平台和SJIGBT新技术,制造出650V/20A的Super-IGBT器件,当通态压降为2V时,电流密度高达515A/cm~2。
薄膜电容失效前的性能退化对地铁车辆的影响常被忽视。以地铁车辆辅助供电系统中三相滤波电容为例,基于其性能退化特征在Matlab中建立了电容性能退化模型,结合实际运行中辅助供电系统的载荷变化和电网产生的谐波干扰进行了仿真分析。结果表明:电容性能退化会导致输出电压有效值降低,电压谐波含量大大超过标准值。当电容容值下降到一定值时甚至会引起LC滤波电路发生谐振,系统输出电压THD到了24.24%,对辅助供电
锂作为一种新兴的战略性能源金属,因其优异的物理化学性质被广泛应用于电池、陶瓷玻璃、航空航天、医药等各种领域,尤其是随着高能量密度锂离子电池的供不应求,开发高纯度的锂产品势在必行。由于我国锂矿资源的品位较低且约80%的锂资源储存在盐湖卤水中,从盐湖卤水中提锂将会成为生产锂产品的主要途径。而我国的大部分盐湖卤水具有高镁低锂的特点,镁锂分离难度大,所以需要选择适宜高效的盐湖提锂技术进行提锂工艺的探究,其
快速构建稳定的宽p H范围内通用析氢反应(HER)催化剂具有重要意义。在此,本文采用一步快速的无电沉积策略制备负载金属纳米颗粒的多孔碳催化剂。无电沉积的主要驱动力为基底多孔碳(NPSC)与多种金属离子之间的电势差。对制备的催化剂进行酸性和碱性介质中HER催化测试并对催化活性位点进行探究。主要内容和创新点为:1.采用温和的聚合方式实现了交联聚磷腈PSTA中N、P、S元素的掺杂,PSTA具有良好的球状
工业污泥是工业废水处理副产物,工业化进展导致的环境影响日益受到关注,从含铁污泥中回收利用铁将会带来环境效益与经济效益。本文对含铁污泥进行了热解,并对含铁热解残渣进行利用研究,得到以下结论:(1)含铁污泥热解最高减量率为41%(工况:热解温度900℃、升温速率10℃/min、热解时间60 min)。热解温度越高,减量率与产气率越高;升温速率高产液量高、升温速率低产气率高;热解时间对减量率、产气率、产
挥发性有机物(VOCs)的治理是“十四五”大气污染防治工作的重点。使用炭材料吸附去除VOCs,因其高效性、经济适用性和环境友好性被普遍使用。但是,常见商业炭材料仍存在很多不足,如吸附容量偏低、使用时间短、循环次数少等。因此,开发合理的多孔炭制备技术,优化炭材料的孔隙结构,同时增加表面官能团的数量用来改善炭材料极性,是提高多孔炭材料对VOCs吸附能力的有效策略。本论文从调控炭材料的结构和性质角度出发