纳米Ni-Fe双金属对二氯乙烯的催化脱氯研究
纳米铁处理地下水中的氯代烃是一项环境修复新技术。在纳米铁中掺杂或负载具有催化加氢性能的金属可以形成双金属，从而利用纳米铁被水腐蚀产生的氢气对氯代烃进行催化加氢脱氯，提高纳米铁的利用率并加快反应速率，最终缩短污染点修复时间。
本论文以液相还原法制备了纳米Ni-Fe双金属，采用所制备的纳米Ni-Fe双金属对三氯乙烯(TCE)进行了催化脱氯研究，获得了反应温度、pH值、共存地下水离子等条件对三氯乙烯去除率和乙烷产率的影响。以GC/MS（气相色谱/质谱联用）结合气相色谱保留时间定性确定了反应产物。并通过扫描电镜-能量色散光谱和透射电镜测定了反应过程中纳米Ni-Fe双金属的元素组成及形态变化。结果表明:
1.在CTCE=23.8mg/L，CNi-Fe=3.22g/L，pH=8.5以及反应瓶中气液比为29∶21的条件下，纳米铁作用下反应6小时后三氯乙烯去除率为9.9％，且仅在反应2小时后出现了峰面积为140（微伏·分钟）的乙烷;而在纳米Ni-Fe作用下，反应8小时后三氯乙烯去除率为93.9％，乙烷产率为58.7mo1％。
2.在温度为10-25℃范围内，温度较高有利于三氯乙烯的催化脱氯;在pH值为6.5-7.5范围内，pH值较低有利于三氯乙烯的催化脱氯。地下水常见离子的存在对三氯乙烯脱氯有抑制作用。在纳米Ni-Fe双金属投加量为22.5g/L条件下，近饱和浓度(1100mg/L)三氯乙烯的去除率在6小时后为97.2％，而反应8小时后乙烷产率仅为13.4mol％。
3.三氯乙烯催化脱氯的主要产物为乙烷，此外，还出现了乙烯、甲烷、正丁烯、正丁烷和顺-2丁烯等。
3.未反应的纳米Ni-Fe双金属中镍含量为20.4wt％，由于铁被消耗，反应8小时和24小时后镍含量分别增加为26.4wt％和29.9wt％。纳米Ni-Fe双金属为无定形结构，粒径约为10-20nm;反应后出现了少量空心颗粒。
纳米Ni-Fe双金属;二氯乙烯;催化脱氯;地下水修复;纳米铁
北京化工大学
硕士
环境科学与工程
卫建军
2012
中文
TQ426.82;P641.8
81
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）