水熱制備鐵碳復(fù)合材料及其修復(fù)地下水中氯代污染物.pdf

1、原位反應(yīng)帶技術(shù)（IRZ）是一種這幾年表現(xiàn)優(yōu)異的原位地下水修復(fù)技術(shù)，該技術(shù)對(duì)地下水污染物高效修復(fù)的關(guān)鍵是選擇一個(gè)合適的反應(yīng)試劑，以達(dá)到對(duì)污染物的去除效果。而納米零價(jià)鐵（nZVI）作為典型的反應(yīng)試劑，因其強(qiáng)還原性及較大的比表面積且對(duì)多種地下水污染物有良好的去除效果，因此nZVI在修復(fù)土壤和地下水污染中得到廣泛應(yīng)用。但nZVI因其容易團(tuán)聚造成遷移性比較差，且粒子表面容易鈍化而活性降低，這大大限制了其在土壤和地下水處理過程中的應(yīng)用。因此，以T-

2、E模型作為理論基礎(chǔ)，選擇綠色簡(jiǎn)單的技術(shù)，在提高nZVI反應(yīng)活性的基礎(chǔ)上修飾為更適合傳輸?shù)牟牧?，?duì)地下水環(huán)境的治理有重要意義。
　　本研究以蔗糖和三氯化鐵為原材料，采用水熱法原位制備碳顆粒負(fù)載nZVI復(fù)合材料。通過SEM，XRD，BET和TGA的表征，分析其理化性質(zhì)，表征結(jié)果表明：制備的復(fù)合材料經(jīng)球磨過程可以達(dá)到亞微米級(jí)別，分散性良好，不發(fā)生團(tuán)聚；復(fù)合材料的比表面積較大，可達(dá)到369 cm2/g，具有優(yōu)異的吸附性能；通過改變反應(yīng)初始

3、溶液的pH值，可以改變鐵碳復(fù)合材料中nZVI的含量，鐵含量大小順序根據(jù)原反應(yīng)溶液pH值排序?yàn)椋篎e/C（pH=2）＜Fe/C（pH=4）＜Fe/C（pH=6）＜Fe/C（pH=8）＜Fe/C（pH=10）；四、通過改變?cè)芤旱膒H值，可以調(diào)控生成的鐵碳復(fù)合材料中nZVI顆粒的大小，顆粒大小排序?yàn)椋篎e/C（pH=2）＜Fe/C（pH=4）＜Fe/C（pH=6）＜Fe/C（pH=8）＜Fe/C（pH=10）。在對(duì)污染物的降解研究方面，根據(jù)

4、研究數(shù)據(jù)表明，復(fù)合材料在去除三氯乙烯（TCE）時(shí)，兼具了碳顆粒的吸附性能和nZVI的高反應(yīng)活性，對(duì)TCE的去除率可以達(dá)到100%的去除效果。去除速率為Fe/C（pH=2）＞Fe/C（pH=4）＞Fe/C（pH=6）＞Fe/C（pH=8）＞Fe/C（pH=10），這個(gè)過程中吸附性能占主要因素。其中經(jīng)過檢測(cè)氯離子的生成速率，nZVI的還原反應(yīng)速率為Fe/C（pH=2）＜Fe/C（pH=4）＜Fe/C（pH=6）＜Fe/C（pH=8）＜Fe/