油酸-Pluronic包覆纳米级零价铁合成及水中2，4-二氯酚降解研究
纳米级零价铁（NZVI）原位修复地下水氯代烃污染已成为国内外的一个研究热点。要达到这一目的，须使NZVI颗粒在水中形成稳定的悬浮液，且应减缓NZVI被水腐蚀的速度而提高其利用效率。这两点可通过对纳米铁颗粒进行表面包覆来实现。本文合成了油酸-Pluonic包覆NZVI，并采用该纳米颗粒对2，4-二氯酚（2，4-DCP）进行了还原转化研究。主要研究内容如下：
⑴在水溶液中以NaBH4还原FeSO4·7H2O制得NZVI，再以表面活性剂油酸为修饰剂得到油酸包覆NZVI。通过傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、透射电镜（TEM）、热重（TG）和X射线衍射（XRD）测试确定出合成该纳米颗粒的最佳条件为：T=30℃，NZVI浆液中加入油酸搅拌3h，在油酸包覆NZVI中油酸的最佳加入量为20wt%。
⑵以Pluonic F-127和油酸包覆NZVI反应获得油酸-Pluonic包覆NZVI，通过FT-IR、TEM和XRD测试确定出油酸-Pluonic包覆NZVI合成条件：T=30℃，加入Pluonic搅拌10 h，油酸-Pluonic包覆NZVI颗粒中油酸与Pluonic F-127的重量比约为18．3：18．7。
⑶进行了油酸-Pluonic包覆NZVI对2，4-DCP的脱氯研究，探讨了2，4-DCP初始浓度、反应初始pH值、NZVI投加量和反应温度等因素对2，4-DCP去除率和溶液中苯酚、2-CP和4-CP产率的影响，分析了反应机理。结果表明：①2，4-DCP初始浓度较高时，污染物分子对NZVI表面活性位点的竞争加剧，反应速率下降，脱氯率降低。当在初始浓度为5mg·L-1和20mg·L-1时，2，4-DCP容易转化为苯酚、2-CP和4-CP，而在高浓度为50mg·L-1和100mg·L-1条件下，苯酚、2-CP和4-CP产率相对较少。很可能是因为在高初始浓度条件下，由颗粒的吸附作用引起的；②初始pH值对脱氯反应影响较大，实验证明pH在4．8～6．8范围内脱氯效果较好。在弱酸性环境中有利于产生2-CP，接近中性环境中则有利于产生4-CP；③铁投加量最佳值为ρFe=6g·L-1。ρFe=6gρL-1时，苯酚、2-CP及4-CP的浓度都比其它条件下的要高。pH=10．8，溶液中总有机物的减少可能是颗粒的强吸附作用引起的；④各温度条件下，脱氯反应容易脱去一个氯生成2-CP和4-CP。30℃下达到产物量最大值在t=4h，15℃下在t=6h。因此反应温度30℃为最佳反应温度。
地下水污染;二氯酚降解;纳米零价铁
北京化工大学
硕士
环境科学
卫建军
2009
中文
X523;X131.2
60
2010-01-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）