多孔半互穿温敏水凝胶负载NZVI对硝基甲苯类有毒物质处理研究

来源 :江苏大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:chenchao198339
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
硝基甲苯类物质属于有毒难降解物质,具有很强的三致毒性。它可能由于安全生产事故或污水处理不当进入环境,对生物和人体造成长期潜在的危害,而引起人们的广泛关注。由于其化学性质稳定,很难被生物降解。纳米零价铁可以将硝基甲苯类有毒物质还原成易被生物降解的甲苯胺类物质。但是纳米零价铁存在着容易失活和团聚的问题,而制备负载型纳米零价铁可以避免这些问题。本文以制备的多孔半互穿温敏水凝胶为载体负载纳米零价铁处理硝基甲苯类有毒物质。载体的大孔结构将有利于硝基甲苯分子的进入,载体的温度敏感性将有利于还原过程的控制和负载纳米零价铁的储存稳定性。这种负载型还原剂还可以用于硝基甲苯类有毒物质的应急处理。首先,以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)为单体,聚乙二醇(PEG)为致孔剂,引入线性聚合物聚甲基丙烯酸-β-羟乙酯(PHEMA)为第二单体,通过自由基溶液聚合法制备了具有贯穿孔洞结构、快速相转变的多孔半互穿网络型温敏水凝胶载体。考察了致孔剂分子量、致孔剂用量、交联剂用量,质量比PHEMA/NIPAm等因素对凝胶的结构和性能的影响。通过FT-IR、SEM、DSC、BET等手段对凝胶的结构、微观形貌、相转变温度、溶胀性能、比表面积等进行表征,发现质量比PHEMA/NIPAm=0.25、BIS用量为单体总量的2.67%、PEG分子量在1000~2000是合成综合性能较好的温敏水凝胶的重要参数。最佳制备条件下的水凝胶孔径约为10μm,比表面积约为21m2/g,室温下90分钟可以达到溶胀平衡,50℃下可在10分钟内失去90%以上水分,其相转变温度LCST在35.8℃左右。其次,以最佳结构的多孔半互穿温敏水凝胶为载体,采用液相原位还原法负载纳米零价铁,根据称重法和EDS数据计算得到纳米零价铁平均负载量为111mg/g。溶胀的凝胶负载NZVI之前为透明的,吸附Fe3+后变成浅黄色,还原成NZVI后为黑色凝胶。比较NZVI-PNIPAm/PHEMA的SEM微观形貌图,纳米零价铁成功负载到凝胶载体上,纳米零价铁颗粒均匀分散在孔洞内部,没有影响载体的孔洞结构,负载的NZVI大小约为300nm。然后以4-硝基甲苯为目标处理物,考察了pH、NZVI-PNIPAm/PHEMA用量、4-硝基甲苯初始浓度等因素对4-硝基甲苯处理效率的影响,确定了最佳处理条件为pH=2、mNZVI-PNIPAm/PHEMA=2g、初始浓度60mg/L。最佳处理条件下4-硝基甲苯的还原处理效率可达98.52%。接着探讨处理了4-硝基甲苯过程中的还原反应动力学和反应机理以及NZVI-PNIPAm/PHEMA的储存稳定性、可再生重复利用性。真空干燥后放置三个月的NZVI-PNIPAm/PHEMA还原处理效率仍可达90%以上,再生重复利用4次后其还原处理效率仍可达90%以上。最后研究了NZVI-PNIPAm/PHEMA对邻硝基甲苯、间硝基甲苯、二硝基甲苯、三硝基甲苯等其他硝基甲苯类物质的处理,均能达到较好的处理效果。
其他文献
@@装帧与书籍设计概念的区别是什么?装帧的“帧”为数量词,装帧一词的本意是纸张折叠成一帧,由线将多帧装订起来,附上书皮,贴上书签并进行具有保护功能的装饰设计。
<正>CAE技术如何推动"中国智造"制造业作为全球经济竞争的制高点,一直以来都受到各国广泛重视。中国也于2015年出台了《中国制造2025》规划,明确提出把"智能制造"作为两化(信
<正>烧结优化配矿的目的是生产出质量好、成本低的烧结矿。当前,铁矿石成本即输入成本占我公司烧结矿成本的75%,在很大程度上,铁矿石成本左右着烧结矿的成本,而高炉当前炉料
以蜜橘和柠檬为原料,研究蜜桔柠檬复合饮料的制作工艺,并对工艺进行优化。采用Design-Expert7.0软件设计实验并通过蜜橘柠檬复合饮料的感官评分作为指标,并对实验数据进行响
本文首先建立了一个传统农业技术条件下单质量食品原料市场均衡模型,以分析食品原料市场需求的扩大如何导致耕地价格的上涨。然后引入资源及质量替代型技术进步等因素,构建了
随着经济金融业的发展,两个非常重要又很专业的金融术语逐渐被人们所熟悉:金融深度和金融宽度。这两个指标可以很直观地衡量一国金融业发展的总体水平和成熟程度。本文将会为
<正>银行不保险,股市像冒险,每个人都感觉到口袋里的钱在贬值,这样的情况迫使我们选择一个可靠的避险性投资,房市再一次成为最佳选择。杭州有一个地铁站叫西湖文化广场,站点
目的模拟不同加固方式对钢筋混凝土框架梁柱节点力学性能的影响,找出合理的加固方案,进而提高结构耐久性.方法以核心区少配箍筋的框架十字型节点为研究对象,采用增大柱截面与
沸石分子筛是具有高度规则纳米尺寸通道的硅铝酸盐结晶材料,具有热稳定性高和耐腐蚀性强等特性。MFI型分子筛具有独特的孔道结构,由b-轴的垂直孔道和a-轴的正弦孔道构成,孔径
反证法在数学中有着广泛的应用。反证法中闪烁着辨证思维 ,蕴含着深刻地哲学思想。