CMC-纳米铁的制备及其降解水中高氯酸盐的研究
水中高氯酸盐的检测方法研究进展
水中高氯酸盐的检测方法研究进展高氯酸盐是是一种具有毒性的化合物，主要用于航天燃料、烟花爆竹、化肥等领域，绝大多数的高氯酸盐都极易溶于水，且不易与其他物质发生反应，一旦进入水体会迅速扩大污染水域，包括地表水、地下水等，其也会随着植物的富集作用从而进入人体，对人体的具有严重危害。
2022年3月15日国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会联合发布了最新的生活饮用水检测的国家强制执行标准GB 5749-2022《生活饮用水卫生标准》，其中毒理指标中无机化合物新增了高氯酸盐指标，限值为0.07mg/L。
由此可见，进一步探究水中高氯酸盐的检测方法，保障人们的饮水安全尤为重要。
1.环境中高氯酸盐的来源与危害1.1环境中高氯酸盐的来源环境中的高氯酸盐主要分为天然和人工合成两种。
自然界中天然高氯酸盐来源较少，占比也较低，主要分布在硝酸盐矿藏中，此外通过大气湿沉降作用也会把大气中的高氯酸跟离子沉积至地表，从而形成高氯酸盐[1]。
天然氯酸盐一般被制成化肥，用于农业中。
环境中的高氯酸盐主要来源于人工合成，高氯酸盐用途较为广泛，可用于润滑油添加剂、橡胶制造、皮革加工、涂料生产等领域。
由于高氯酸根离子具有一定的氧化作用，其也被用于制作火箭燃料和烟火中。
随着烟花表演、军事行动、航天工作的开展，也会释放一定量包含高氯酸根离子的残留物到大气、地面、水体中，从而会导致环境中高氯酸盐含量增加。
1.2高氯酸盐的危害高氯酸根离子结构呈正四面体结构，结构具有较强稳定性，可以长期存在于自然环境中而不被降解。
多数高氯酸盐极易溶于水，具有一定毒性和较强的流动性，会对土壤、水质等造成污染，且环境中的高氯酸盐可能会通过植物的富集作用、饮用水等方式，以食物链的途径进入人体，从而对人体造成危害。
高氯酸盐对于人体的危害主要表现在对于甲状腺功能的影响，高氯酸盐分子结构近似于碘分子结构，且对于钠碘同向转运体的亲和力显著高于碘离子，因高氯酸盐会抑制甲状腺对于碘离子的吸收，进而抑制甲状腺激素的合成，从而致使人体甲状腺功能下降，严重危害人体健康[2]。
CMC-纳米铁的制备及其降解水中高氯酸盐的研究
CMC-纳米铁的制备及其降解水中高氯酸盐的研究彭银仙;蔡翠云;吴春笃;王静;徐国建【摘要】针对高氯酸盐的污染问题,采用化学还原法和同步修饰法成功制备了高稳定的强还原剂CMC-纳米铁(CMC-Fe)微粒.透射电镜、X射线衍射及红外光谱研究表明,CMC-Fe平均粒径小于20 nm,具有良好的分散性和稳定性;ClO-4还原降解研究表明,反应遵循表观一级动力学规律,表观速率常数与还原剂用量和温度呈正相关,而与pH值呈负相关;当ClO-4初始浓度为20 mg/L,降解初始pH值为4.0,CMC-Fe用量为0.5 g/L,反应温度为35 ℃时,辅以超声波作用,ClO-4降解率可达95.2%;与普通纳米铁相比,CMC-Fe对高氯酸盐的降解率和反应速率分别提高了2.9和6.5倍.【期刊名称】《江苏科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(024)006【总页数】5页(P600-603,618)【关键词】羧甲基纤维素;零价纳米铁;高氯酸盐;降解【作者】彭银仙;蔡翠云;吴春笃;王静;徐国建【作者单位】江苏科技大学,材料科学与工程学院,江苏,镇江,212003;江苏大学,环境学院,江苏,镇江,212013;江苏科技大学,材料科学与工程学院,江苏,镇江,212003;江苏大学,环境学院,江苏,镇江,212013;江苏科技大学,材料科学与工程学院,江苏,镇江,212003;江苏科技大学,材料科学与工程学院,江苏,镇江,212003【正文语种】中文【中图分类】O69高氯酸盐主要来源于生产或使用高氯酸盐的机构所排放的废弃物中,它是一种新型持久性污染物[1]．以高氯酸盐为产品、原料或添加剂的机构分布于我国各地,由此引起的污染现象普遍存在,文献[2]对我国26个省取样分析表明，底泥、水稻、瓶装水和牛奶中浓度分别为0.56～379.9 μg/kg,0.16～4.88 μg/kg,0.037～2.013 μg/kg和0.3～9.1 μg/L.文献[3]分析了北京市9个饮用水厂的水源水和出厂水,其中6个水厂的水源水和出厂水都含有高氯酸盐,平均浓度分别为0.8～13.6 μg/L和0.5～2.4 μg/L．由于高氯酸盐易溶于水,可在地表水或地下水系统中迁移扩散,进而被生物体吸收富集,经由食物链进入人体,抑制人体对碘离子的摄取,从而导致甲状腺激素分泌不足,抑制人体正常的新陈代谢和生长发育[4]．目前治理高氯酸盐污染的手段主要有离子交换法、膜技术、吸附法、生物修复法和化学还原法．离子交换法和膜技术处理成本较高,残存值高,后续处理困难;吸附法选择性差;生物修复法影响因素复杂,治理周期较长;化学还原法可彻底地将高氯酸盐还原降解为无毒无害的氯离子[5-6],其中高效还原剂是该方法的关键．近年来,具有高表面活性和反应活性的零价纳米铁(Nanoscale Zerovalent Iron,NZVI)已被广泛用于环境修复领域[7]．然而，NZVI团聚现象严重,在空气中极易被氧化,形成钝化层而降低活性．文中采用化学还原法,以廉价无害的羧甲基纤维素(Carboxymethyl Cellulose,CMC)为稳定剂,用同步修饰法制备CMC-零价纳米铁(CMC-Fe)微粒,研究CMC-Fe对水体中的还原降解效果,在此基础上探讨CMC-Fe的稳定机理．1 实验1.1 主要仪器及试剂JEOL-2100透射电镜;日本岛津XRD-6000型X射线衍射仪;美国瓦里安FTS2000傅立叶红外光谱仪;瑞士万通861 Advanced Compact离子色谱;pHs-3c型精密pH计;电动搅拌器;HH-S恒温水浴锅;超声波发生器．硫酸亚铁;硼氢化钠;羧甲基纤维素钠(NaCMC);高氯酸铵(NH4ClO4·H2O);无水乙醇;丙酮;无水碳酸钠;乙腈;去离子水;氮气．1.2 实验方法1) NZVI及CMC-Fe的制备室温下,将一定体积的0.05mol/L FeSO4·7H2O溶液(30%的无水乙醇+70%的去离子水)加入到500 mL三口烧瓶中,快速搅拌下以2～3滴/秒的速度向其中滴加0.5 mol/L的NaBH4溶液,Fe2+被NaBH4还原为零价铁[7]．整个操作需在氮气保护下进行，反应方程式如下(1)NaBH4滴加完后,继续搅拌20 min,然后离心分离,得到的黑色固体用脱氧去离子水清洗至中性,再用丙酮清洗数次,随后真空干燥,得到NZVI颗粒,置于充满氮气的棕色瓶中．在500 mL三口烧瓶中加入一定浓度的羧甲基纤维素水溶液，通氮气15 min,再添加一定浓度的FeSO4·7H2O水溶液(CMC与Fe的质量比为5 ∶1),在150 r/min 的搅拌速度下继续通氮气 20 min,以确保CMC-Fe2+络合物的形成．经化学计量比计算,在的摩尔比为2.5时,将0.5 mol/L NaBH4水溶液逐滴匀速滴加到上述体系中进行反应,滴加完毕后继续反应30 min,即可制得CMC-Fe．2) 稳定性分析及样品表征将CMC-Fe在氮气保护下干燥后暴露于空气中,观测其空气稳定性;用透射电镜、X 射线衍射仪和红外光谱仪进行表征，并分析其稳定性机理．3) 高氯酸盐与CMC-Fe的反应取100 mL用去离子水配制的高氯酸盐溶液置于250 mL碘量瓶中，随后加入一定量的CMC-Fe，在恒温振荡器上振荡,在选定的时间间隔用注射器取样,经0.22μm微孔滤膜过滤,测定浓度,比较CMC-Fe与普通NZVI对高氯酸盐的降解效果．1.3 分析方法降解液中浓度采用抑制电导离子色谱法测定,分离柱为Metrosep A Supp5(250 mm×4 mm)，流动相为5.0 mMNa2CO3/20%(V/V)乙腈，流速为0.7 mL/min，进样量为100 μL，柱温为35 ℃.2 结果与讨论2.1 CMC-纳米铁的形貌分析CMC-Fe颗粒在水溶液中呈悬浮状态,静置15 d后溶液仍为浓黑色．如图1，CMC存在条件下,NZVI颗粒不易发生团聚,呈高度分散状态维持巨大的表面积．这表明CMC的修饰降低了NZVI颗粒间的相互作用,阻止了铁表面高活性位点与周围的介质(如溶解氧和水)反应．a) CMC浓度为1.0 g/Lb) CMC浓度为0.5 g/L图1 CMC-Fe的TEM照片Fig.1 TEM image of CMC-Fe2.2 CMC-Fe的稳定性分析2.2.1 CMC-Fe的X射线衍射分析从图2可以看出，衍射峰强度峰位均与纳米铁X射线衍射图一致．44.75°和65.17°的衍射峰可归属于立方相Fe的(110)和(200)晶面的衍射，制得的CMC-Fe 为体心立方晶型结构.35.20°处未发现Fe2O3(311)晶面衍射峰，这说明CMC-Fe在空气中具有较好的稳定性．图2 CMC-Fe的XRD谱Fig.2 XRD spectra of CMC-Fe2.2.2 傅立叶红外光谱分析图3，4分别为CMC和CMC-Fe的红外光谱图．图3 CMC的红外光谱Fig.3 FT-IR spectrum of CMC图4 CMC-Fe的红外光谱Fig.4 FT-IR spectrum of CMC-FeCMC分子吸附于NZVI表面后,CMC中的-OH伸缩振动吸收峰由3 444 cm-1移至3 419 cm-1,这说明制备过程中氢键键合作用得以加强,从而提高了体系的稳定性．羧基离子的不对称伸缩振动吸收峰和对称伸缩振动吸收峰分别由1 614 cm-1和1 421 cm-1移至1 629 cm-1和1 398 cm-1．根据羧基离子不对称伸缩振动波数σas(COO-)与对称伸缩振动波数σs(COO-)之差(σ=σas(COO-)-σs(COO-))可以判别羧基离子与金属原子之间的络合方式．当σ在200至320 cm-1之间时,是以单齿配位体形式络合[8-9]．由此得出σ=1 629-1 398=231 cm-1,可知CMC 分子中的羧基离子主要是以单齿配位体形式与NZVI络合．由上可知,除氢键作用外,CMC分中羧基离子与NZVI之间的单齿配位反应,阻隔了NZVI与空气中的氧化性物质的接触,整个体系在空气中表现出较好的稳定性．2.3 CMC-Fe降解高氯酸盐的动力学探讨CMC-Fe降解高氯酸盐的反应属于非均相反应,反应过程可以用Langmuir-Hinshelwood模型来进行描述[7,10],即反应速率(2)式中,b为与固体的吸附热和温度有关的常数,K为固体表面的反应速率常数,C为反应物的浓度．因为在本反应体系中,反应物的浓度很小,bC≪1,则式(2)可简化为(3)式中，kobs为表观反应速率常数,此时反应简化成宏观上的一级反应．对式(3)积分可得ln(C0/C)=kobst(4)式中，C0为的初始浓度;kobs可由计算ln(C0/C)对t的曲线的斜率得到．2.3.1 CMC-Fe的投加量对反应速率的影响在反应温度为35 ℃,C0为20 mg/L,pH为4.0时,改变CMC-Fe投加量进行降解实验,并将实验数据按式(4)进行拟合,结果见图5．ln(C0/C)与t呈现出良好的线性相关性．kobs随着初始CMC-Fe投加量的升高而增大．CMC-Fe投加量为 0.1～0.8 g/L时,对应的kobs分别为0.000 8，0.000 9，0.001 2，0.001 5和0.001 7 min-1．主要是因为随CMC-Fe投加量的加大,与CMC-Fe接触的机率增加,使得吸附和反应的活化位点增多,提高了反应速度．图5 不同CMC-Fe投加量的ln(C0/C)-t拟合曲线Fig.5 Curve of ln(C0/C)-t at different dosage of CMC-Fe2.3.2 pH值对反应速率的影响反应温度为35 ℃,C0为20 mg/L,CMC-Fe投加量为0.5 g/L时,改变体系的初始pH值进行降解实验,将实验数据按式(4)进行拟合,结果见图6．图6 不同初始pH值的ln(C0/C)-t拟合曲线Fig.6 Curve of ln(C0/C)-t at different initial pH由图6可知,当pH值为3.0，4.0，5.5，7.0和8.5时,对应的kobs分别为0.001 3，0.001 5，0.001 2，0.001 0和0.000 4 min-1．由此可看出,弱酸性条件有利于铁表面的腐蚀,为降解提供较高的表面活性反应场所,反应速率较高;随着pH值的升高,铁表面逐渐形成氧化物及其氢氧化物薄膜,占据活性反应位点,抑制反应进行,反应速率常数呈现减小趋势．但当pH<4时,整个CMC-Fe体系出现不稳定现象,溶液不再是均匀分散体系,CMC-Fe体系发生解离,解离后的纳米铁微粒易发生团聚,出现黑色絮状沉淀物,致使的还原效率下降．2.3.3 反应温度对反应速率的影响在C0为20 mg/L,pH为4.0,CMC-Fe投加量为0.5 g/L时,改变反应温度得到的降解速率曲线见图7．由图7可知,不同温度时的降解过程均遵循表观一级反应动力学规律,温度越高,反应速率越快,kobs越大．反应温度为25～65 ℃时,对应的kobs 分别为0.000 5，0.001 5，0.002 1，0.003 0和0.003 5 min-1,这主要是因为较高的温度可以克服反应的活性能,有利于反应的进行．图7 不同温度下的ln(C0/C)-t拟合曲线Fig.7 Curve of ln(C0/C)-t at different temperature将kobs的负对数(-lgkobs)对温度的倒数(1/T)作图(图8).由图可以看出,-lgkobs与1/T呈现良好的线性关系.由阿伦尼乌兹方程,根据-lnkobs与1/T的拟合曲线的斜率可求出反应的活化能Ea．图8中回归直线的方程为:-lnkobs=4 646.2/T-8.298 2,由该直线斜率求得CMC-Fe降解高氯酸盐的表观活化能为38.63 kJ/mol．图8 lnkobs-1/T的拟合曲线Fig.8 Curve of lnkobs-1/T2.3.4 纳米铁修饰前后对降解效果的比较分别取0.5 g普通NZVI和0.5 g CMC-Fe，在相同实验条件下(反应温度为35 ℃)与20 mg/L的高氯酸盐溶液(pH为4.0)反应,辅以超声波作用,对降解速率实验数据按一级反应动力学规律拟合,修饰前后纳米铁与高氯酸盐反应的降解率和表观速率常数分别为32.8%和95.2%,0.000 8和0.005 2 min-1．因此，在相同条件下CMC-Fe相对于普通NZVI,降解效率和反应速率分别提高了2.9倍和6.5倍．3 结论1) CMC中除氢键作用外,羧基离子与NZVI之间的单齿配位反应阻隔了NZVI与空气中的氧化性物质的接触,提高了体系的稳定性．2) CMC-Fe对的降解反应遵循表观一级动力学规律,表观速率常数随温度的升高而增大,弱酸性条件有利于的降解．降解速率与温度的关系符合阿伦尼乌斯方程,反应活化能为38.63 kJ/mol．在相同条件下,CMC-Fe相对于普通NZVI,降解效率和反应速率分别提高了2.9倍和6.5倍．参考文献(References)[1] 高乃云,李富生,汤浅晶,等.去除饮用水中高氯酸盐的研究进展[J].中国给水排水,2003,19(7):47-49.Gao Naiyun, Li Fusheng, Tang Qianjing, et al. 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高氯酸盐对纳米材料合成的催化作用研究
高氯酸盐对纳米材料合成的催化作用研究摘要：纳米材料具有广泛的应用前景，因此对纳米材料的制备方法进行研究具有重要意义。
本文主要介绍了高氯酸盐在纳米材料合成中的催化作用，通过文献综述和实验结果的分析，总结了高氯酸盐作为催化剂在纳米材料制备中的应用和机制。
关键词：高氯酸盐，纳米材料，催化作用，制备方法，应用前景引言纳米材料是一种具有尺寸在纳米级别的独特物质，其具有优异的性能和广泛的应用前景。
随着纳米科技的发展和应用的推广，对高效、低成本的纳米材料的合成方法的研究变得尤为重要。
高氯酸盐是一类强氧化剂，已被广泛应用于有机化学和无机化学领域。
随着对纳米材料的研究不断深入，人们开始关注高氯酸盐在纳米材料合成中的催化作用。
一、高氯酸盐在纳米材料合成中的应用1. 高氯酸盐作为氧化剂的应用高氯酸盐具有较高的氧化能力，可以在氧化反应中起到催化作用。
在纳米材料合成过程中，高氯酸盐可以作为氧化剂参与反应，促进材料的氧化过程。
例如，高氯酸盐可以催化金属纳米粒子的生成，形成具有特殊形貌和尺寸的纳米结构。
此外，高氯酸盐还可以催化有机物向无机材料的转化过程，实现有机-无机复合纳米材料的制备。
2. 高氯酸盐作为模板剂的应用高氯酸盐在纳米材料合成中还可以起到模板剂的作用。
在某些反应条件下，高氯酸盐可以形成孔洞结构，作为纳米材料的模板。
通过控制反应条件和高氯酸盐的浓度，可以获得具有规则孔洞结构的纳米材料。
这种方法不仅可以制备具有特殊结构的纳米材料，还可以调控材料的物理性能。
二、高氯酸盐催化纳米材料合成的机制1. 氧化还原反应机制高氯酸盐在纳米材料合成中的催化作用主要通过氧化还原反应实现。
高氯酸盐作为氧化剂可以提供氧原子，与反应物发生氧化反应，从而促进纳米材料的生成。
同时，高氯酸盐通过自身还原，使得反应继续进行，实现纳米材料的高效合成。
2. 模板效应机制高氯酸盐在纳米材料合成中的模板效应主要通过控制反应的速率和形貌实现。
高氯酸盐的施加可以调控反应物进入和离开模板的速率，从而影响纳米材料的生长速度和结构形貌。
一种吸附降解水中高氯酸盐的方法
一种吸附降解水中高氯酸盐的方法
一种吸附降解水中高氯酸盐的常见方法是使用活性炭吸附剂。
活性炭是一种多孔材料，具有很大的比表面积和强大的吸附能力，可以有效吸附水中的高氯酸盐。
该方法的步骤如下：
1. 准备活性炭吸附剂。
可以选择颗粒状或粉末状的活性炭，具体选择要根据水中高氯酸盐的浓度和其他水质参数进行判断。
2. 将活性炭吸附剂加入水中，让其与水充分混合。
可以使用搅拌或搅拌器来加快混合效果。
3. 活性炭的多孔结构将吸附水中的高氯酸盐，使其从水中移除。
可以根据具体情况，调整活性炭的用量和接触时间，以实现更好的吸附效果。
4. 将含有活性炭吸附剂的水通过过滤或沉淀等方式进行分离，将水中的高氯酸盐降解剂除。
需要注意的是，活性炭吸附剂在使用一定时间后会饱和，需要进行再生或更换。
再生可以通过高温热解或其他方法进行，以便重复利用活性炭吸附剂。
除了活性炭吸附剂，还有其他吸附材料，如离子交换树脂、纳米材料等，也可用于吸附降解水中的高氯酸盐。
具体选择方法应根据实际情况进行评估。
纳米铁的制备及去除废水中的Cr(Ⅵ)
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２ ２ 术 后 监 护 ． ２ ２ １ 生 命 体 征 的 监 测 ．．
人 工 心 脏 瓣 膜 置 换 术 后 瓣 周 漏 是 瓣 膜 置 换 术 后 一 种 严 重
１例 二 尖瓣 瓣 周 漏致 联 合 瓣 膜病 变 同期 行 三 瓣膜 手 术 患 者 的护理
陈洁瑜 ， 唐 芳
（ 中山大 学孙 逸仙 纪念 医院 ， 东 广 州 ５ ０ ２ ） 广 １ １０
［ 键 词 ］ 瓣 周 漏 ； 合 瓣 膜 病 变 ； 理 关 联 护
［ 图分 类 号 ］ Ｒ ７ ． 中 ４ ３６
合 的监 测 方 法 ， 监 测 常 规 血 流 动 力 学 参 数 ， 股 动 脉 血 压 可 如
（ Ｐ ， 时还 可 监 测 以 容 积 变 化 反 映 心 脏 前 负 荷 变 化 的 参 Ａ ）同
护 理 ， 者 最 终 痊 愈 出 院 。 现 将 护 理 体 会 总结 如 下 。 患
高氯酸盐在纳米催化反应中的应用前景
高氯酸盐在纳米催化反应中的应用前景摘要：纳米催化反应是一种重要的催化技术，具有高效、高选择性和低能耗的特点。
在纳米催化反应中，高氯酸盐作为一种重要的氧化剂具有独特的优势。
本文将介绍高氯酸盐的基本性质、应用场景和催化机制，并探讨其在纳米催化反应中的应用前景。
第一部分：高氯酸盐的基本性质高氯酸盐属于氯酸盐类化合物，化学式为HClO4。
它是一种无色、无臭的固体，在水中易溶解，并能形成有利于催化反应的反离子。
高氯酸盐具有较强的氧化性能，是一种重要的氧化剂。
由于其化学性质的特殊性，高氯酸盐在纳米催化反应中具有广泛的应用。
第二部分：高氯酸盐在纳米催化反应中的应用场景1. 氧化反应高氯酸盐通过释放氧原子，可以参与氧化反应，促进催化反应的进行。
在半导体和电池领域，高氯酸盐可以作为氧化剂，参与锂离子电池和超级电容器的充放电反应，提高电池的能量密度和充电速度。
2. 氧气还原反应高氯酸盐可以被还原为氯酸根离子，在还原反应中发挥重要作用。
纳米材料与高氯酸盐的反应可以产生氧空位和氧物种，促进催化反应的进行。
这种反应在金属催化剂、光催化剂和电催化剂等领域具有广泛应用。
3. 有机合成反应高氯酸盐在有机合成反应中也有重要作用。
例如，高氯酸盐可以氧化芳香化合物或芳香醇，生成对应的酮或酚。
这种反应在有机合成中具有较高的选择性和效率。
第三部分：高氯酸盐在纳米催化反应中的催化机制高氯酸盐在纳米催化反应中主要起着氧化剂的作用。
它可以被还原为氯酸根离子，并与金属催化剂或其他纳米材料发生相应的氧化还原反应。
通过释放氧原子，高氯酸盐可以提供氧物种，促进催化反应的进行。
同时，高氯酸根离子的形成还可以改变催化剂表面的电荷分布，进一步提高催化反应的效率和选择性。
第四部分：高氯酸盐在纳米催化反应中的应用前景高氯酸盐作为一种重要的氧化剂，在纳米催化反应中具有广泛的应用前景。
随着纳米科技的发展和应用需求的增加，对高氯酸盐在纳米催化反应中的研究也将会更加深入。
纳米铁催化分解高氯酸盐废水的反应动力学
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水污染防治
铁盐与铝盐对腈纶废水生化出水混凝特性的对比 徐"进"兰华春"刘锐平"赵元凤"曲久辉&'$& 不同混凝剂处理松花江低温水 刘艳静"徐"慧"焦茹媛"段淑璇"朱利军"王东升"段晋明&'$( 碳基材料对污水厂尾水和太湖水体中 )*+, 的吸附特征
谢"越"孔维芳"韩传红"马万征"周"毅"孙"晟"汪建飞&'2' 改性黄麻制备及其对铜离子的吸附 王燕霞"杜兆林"郑"彤"王"鹏&'!- )3$ /和 45$ /对四环素超声降解性能的影响 赵"斌"王风贺"包"健"纪营雪"段伦超&'!! 电吸附活性炭电极制备及电吸附特性 毕慧芝"田秉晖&0%0 污水中不同 )+*组分下 67+脱氮工艺的反硝化效率 李"贺"袁林江&0&- 68/9:;+$ 76)复合材料的可见光吸附9光催化协同作用 康宏平"孙振亚"刘建永"杨红刚"何小军&0$% 纳米铁与微生物联合去除地下水中的 <+-=9< 王玉焕"廉新颖"李秀金"姜永海"席北斗"张"洁&0$' !"#$%&'&()">?@AB胞外分离物降解四溴双酚 6 刘沙沙"王"竞"吕"红"柳广飞"范真真"周集体&0-& 腐植酸强化苯酚厌氧发酵降解 李培良"王"竞"金若菲"吕"红"柳广飞"周集体&0-! 预缺氧池配水比对 CDE.FFG>5H18工艺脱氮除磷效果的影响 王"攀"彭党聪&0#' 大气压等离子体射流对水中铜绿微囊藻的灭活作用 谢"静"郝小龙"朱柏霖&0'& IH+$ 9J1+$ 7:;阳极电催化降解偶氮染料甲基橙模拟废水 谢实涛"孙南南"张传雷"陈英文"沈树宝&0'! 污泥9秸秆基活性炭的制备及其对渗滤液 )+*的吸附 何"莹"舒"威"廖筱锋"尤太阳"廖"利&00- 利用高炉瓦斯泥9K$ +$ 处理硝基苯废水 曾丹林"苏"敏"刘胜兰"张"崎"赵"磊"王光辉&0(% 生物质炭对溶液中 )3$ /的吸附 耿"勤"张"平"廖柏寒"李科林"陈全超"冉宇光&0(' 改性膨润土对水体中多环芳烃的吸附 史兵方"左卫元"仝海娟&02% 玉米芯为碳源固定化硫酸盐还原菌污泥代谢特性 狄军贞"江"富"朱志涛"戴男男&02( 超声协同下镍铁双金属化合物催化降解水溶液中的四氯化碳 张"军"白孝康"李晶晶"宋帮才"杜西刚&0!- LH 掺杂 MF+光催化剂降解制药废水 朱"雷"罗李陈"汪"恂&0!2 NO7PGFQDF 氧化处理 4O6溶液 谭万春"谭金叶"周"密"王云波"孙士权"聂小保&(%- 改性粉煤灰合成沸石对甲基橙的吸附动力学 高立祥"边祥成"戴"浩"武荣兰&(%! 三维粒子电极处理染料废水的效能及机制 魏金枝"张少平"胡"琴"陈芳妮&(&' 不同诱导条件对结晶产物形貌特征的影响 陈"坚"袁"鹏"李川竹"陶"涛"王凯军&($& 碳源对静置 7好氧 7缺氧 RSI脱氮除磷性能的影响
纳米铁的制备及其对CPC的降解作用
当氯代十六烷基吡啶浓度在 80 mg L 以下时, 其在 258. 60 nm 处的吸光度与溶液浓度之间存在良 好的线性关系, 即: A = 0. 01185 ∀ c- 0. 00669
式中: A # 吸光度 值; c # 氯 代十六烷基吡 啶浓 度( 以 g L 为单位)
降解率= ( c0 - c) ( c0 ∀ 100% ) 2 结果与讨论 2. 2 纳米铁制备条件的选择 2. 2. 1 不同体系的原料制备的纳米铁
39. 7
2
60. 0
60. 3
100. 5
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1033. 0
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10. 0
[ 4 ] 孙小梅, 沈静茹, 詹国庆, 等. 修饰聚 合物液 固亲 和萃 取体 系连续分 离 铜 ( ∃ ) 、锌 ( ∃ ) 、钴 ( ∃ ) 、镍 ( ∃ ) . [ J] . 分析化学, 2002, 30( 2) : 218 221.
尾菜生物质炭纳米铁的制备及去除水中亚甲基蓝的性能
2019年3月 | 89用，制备得到生物质炭/纳米零价铁复合材料(BC/nZVI)。
称取一定量制备好的BC/nZVI，置于25mL 具塞三口烧瓶中，加入10mL100mg/L的亚甲基蓝溶液，置于恒温振荡箱振荡90min，离心后取其上清液，在664nm处测定其吸光度，平行测定三组取平均值，根据亚甲基蓝标准曲线计算其浓度。
按照下面的公式计算BC/nZVI 对亚甲基蓝的去除量(q e )和去除率(η)。
q e =(C 0- C e )×V/W η=(C 0-C e )/C 0×100%式中，q e ：去除量(mg/g);C 0：污染物的浓度(mg/L);C e ：去除后污染物的浓度(mg/L);V ：体积(L);W ：BC/nZVI 的质量(mg)。
3 实验结果与讨论3.1 复合物的结构分析图1为300℃下制备的BC 和BC/nZVI 的XRD 谱图。
由图可以看出，BC 负载nZVI 之后，来自于BC 的特征衍射峰明显降低，甚至消失，同时在35.7°附近处出现了氧化铁(磁铁矿或磁赤铁矿)的衍射峰，这是由于nZVI 在空气氛围下不稳定形成的铁的氧化物所引起的。
这说明nZVI 已经成功的负载到了BC的外表面。
图1 BC和BC/nZVI的XRD谱图3.2 制备温度对亚甲基蓝去除效果的影响不同温度下焖烧制备的生物质炭对亚甲基蓝的去除结果图2所示。
由图可以看出，随着焖烧温度的提高，BC 对亚甲基蓝的去除量逐渐降低，对应的去除率逐渐降低，300℃制备的BC 对水中的亚甲基蓝去除效果最佳，去除率为62%。
这可能是由于随着温度的升高，生物质所含有机物碳化后部分堵塞其孔1 引言生物质炭是一类动植物等生物质在完全缺氧或者厌氧条件下，经过高温碳化产生的难溶性固体，其来源十分丰富，可以是动物粪便、植物秸秆及其附产品，也可以是工业有机废物、餐厨垃圾和污水厂污泥等。
由于生物质炭可以通过自燃焖烧制备，且含碳量高，其内部具有丰富的孔隙结构和较高的比表面积，近年来被广泛应用为废水处理材料[1]。
《零价铁纳米颗粒的可控制备及其去除废水中Cr(Ⅵ)污染物实验研究》范文
《零价铁纳米颗粒的可控制备及其去除废水中Cr(Ⅵ)污染物实验研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展，废水中重金属污染问题日益严重，特别是六价铬（Cr(Ⅵ)）的排放对环境和人类健康构成了严重威胁。
因此，开发高效、环保的废水处理技术成为当前研究的热点。
零价铁纳米颗粒（Fe0 nanoparticles）因其良好的还原性、高比表面积和优异的吸附性能，被广泛应用于重金属污染废水的处理。
本文旨在研究零价铁纳米颗粒的可控制备方法及其对废水中Cr(Ⅵ)污染物的去除效果。
二、零价铁纳米颗粒的可控制备（一）实验材料与设备实验所需材料包括铁盐、还原剂、表面活性剂等，设备包括磁力搅拌器、恒温加热器、离心机等。
（二）制备方法采用化学还原法，通过控制反应温度、反应时间、pH值等参数，实现零价铁纳米颗粒的可控制备。
具体步骤包括配制反应溶液、加入还原剂、调节pH值、进行磁力搅拌等。
（三）表征与分析通过透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）等手段对制备的零价铁纳米颗粒进行表征，分析其形貌、粒径、晶体结构等性质。
三、去除废水中Cr(Ⅵ)的实验研究（一）实验方法将制备的零价铁纳米颗粒与含Cr(Ⅵ)的废水混合，在一定的温度、pH值和反应时间下进行反应。
通过测定反应前后废水中Cr(Ⅵ)的浓度变化，评估零价铁纳米颗粒对Cr(Ⅵ)的去除效果。
（二）实验结果与分析实验结果表明，零价铁纳米颗粒对废水中Cr(Ⅵ)的去除效果显著。
随着反应时间的延长和零价铁纳米颗粒用量的增加，Cr(Ⅵ)的去除率逐渐提高。
同时，pH值对去除效果也有影响，在一定的pH值范围内，去除效果较好。
通过TEM和XRD等手段对反应后的零价铁纳米颗粒进行表征，发现其形貌和晶体结构未发生明显变化，表明其具有良好的稳定性和重复使用性。
四、结论本文研究了零价铁纳米颗粒的可控制备及其对废水中Cr(Ⅵ)污染物的去除效果。
通过化学还原法，成功制备了形貌规整、粒径均匀的零价铁纳米颗粒。
cmc稳定纳米fes的制备及其性能研究.pfg
8.蓝磊,童张法,李仲民,魏光涛,韦藤幼改性膨润土对废水中六价铬的吸附过程研究[期刊论文]-环境污染与防治2005(05)
9.夏畅斌,何湘柱,宋和付,黄念东磺化褐煤对废水中Cr(Ⅵ)离子的吸附与还原[期刊论文]-材料保护 2000(10)
40.张林仙利用旋转粘度计测量非牛顿流体的流变特性[期刊论文]-黄石高等专科学校学报 2003(02)
41.童刚,陈丽君,冷健旋转式粘度计综述[期刊论文]-自动化博览 200刊论文]-现代仪器 2007(02)
引用本文格式:刘玲CMC稳定纳米FeS的制备及其性能研究[学位论文]硕士 2011
CMC稳定纳米FeS的制备及其性能研究
作者:刘玲
学位授予单位:南开大学
1.张秀芳我国地下水开发利用现状与可持续发展[期刊论文]-北京地质 2002(03)
2.路青艳,李朝林,李涛我国地下水污染概况[期刊论文]-中华劳动卫生职业病杂志 2006(05)
37.商英辉硫化亚铁还原废水中六价铬的动力学研究[学位论文]硕士 2006
38.周利民,王一平,刘峙嵘,黄群武羧甲基化壳聚糖-Fe3O4纳米粒子的制备及对Zn2+的吸附行为[期刊论文]-物理化学学报 2006(11)
39.胡昊,王鲁峰,魏鹏娟,缪文华,王克勤,徐晓云,王可兴,潘思轶旋转黏度计测马铃薯羧甲基淀粉钠的流变性[期刊论文]-食品科学 2011(05)
31.徐旭凡改性羧甲基纤维素(MCMC)对聚氨酯PU防水透湿织物性能的影响研究[期刊论文]-印染助剂 2004(06)
32.张环负载型纳米铁铜二元金属的合成与改性及其修复地下水中有机氯污染物的基础研究[学位论文]博士 2006
高氯酸盐在纳米颗粒合成中的应用前景
高氯酸盐在纳米颗粒合成中的应用前景随着纳米科技的飞速发展，纳米颗粒在各个领域得到广泛应用。
高氯酸盐作为一种重要的化学试剂，具有优异的氧化性能和适应性，并且被广泛应用于纳米颗粒合成过程中。
本文将重点探讨高氯酸盐在纳米颗粒合成中的应用前景。
首先，高氯酸盐在金属纳米颗粒合成中扮演着重要的角色。
金属纳米颗粒具有特殊的物理和化学性质，因此在催化剂、电子学、光学和生物医学等领域具有重要的应用价值。
高氯酸盐在金属纳米颗粒的制备过程中可以作为一种强氧化剂，能够迅速将金属盐氧化成金属离子，并起到催化剂的作用。
此外，高氯酸盐还可以调控金属纳米颗粒的尺寸、形貌和结构，从而影响其性能和应用。
其次，高氯酸盐还可以应用于半导体纳米颗粒的合成。
半导体纳米颗粒具有独特的光学和电学性质，因此在光电子学、生物成像和传感器等领域具有广泛应用。
高氯酸盐可以通过氧化还原反应来控制半导体纳米颗粒的成核和生长过程，从而调控其尺寸和能带结构。
此外，高氯酸盐还可以在半导体纳米颗粒的表面形成一层氧化层，提高其稳定性和分散性。
此外，高氯酸盐在纳米颗粒合成中还存在其他应用前景。
例如，高氯酸盐可以被用于纳米复合材料的制备。
纳米复合材料具有独特的力学、热学和电学性质，因此在材料科学和工程领域有广泛应用。
高氯酸盐可以作为一种氧化剂和反应物参与纳米复合材料的制备过程，调控纳米颗粒的分散度和界面相互作用，从而提高纳米复合材料的性能和稳定性。
另外，高氯酸盐还可以应用于纳米药物的制备。
纳米药物具有优异的生物相容性和药物传递性能，因此在药物治疗和靶向治疗中具有潜在应用前景。
高氯酸盐可以调控纳米药物的尺寸、形貌和表面性质，从而影响其药物释放行为和生物分布。
此外，高氯酸盐还可以在纳米药物的制备过程中与其他化合物或药物进行反应，实现智能药物释放和靶向治疗。
综上所述，高氯酸盐在纳米颗粒合成中具有广阔的应用前景。
其优异的氧化性能和适应性使其成为重要的反应物和氧化剂，可以用于金属纳米颗粒、半导体纳米颗粒、纳米复合材料和纳米药物的合成过程。
《功能化Fe3O4@C材料的制备及其对水中污染物的吸附性能研究》
《功能化Fe3O4@C材料的制备及其对水中污染物的吸附性能研究》一、引言随着工业化的快速发展，水体污染问题日益严重，对环境和人类健康构成了严重威胁。
因此，开发高效、环保的水处理技术成为当前研究的热点。
其中，吸附法因其操作简便、成本低廉、效率高等优点，被广泛应用于水中污染物的去除。
功能化Fe3O4@C材料作为一种新型的吸附材料，因其具有磁性、高比表面积和良好的化学稳定性等特点，在水中污染物去除领域展现出巨大的应用潜力。
本文旨在研究功能化Fe3O4@C材料的制备方法及其对水中污染物的吸附性能，以期为水处理领域提供新的思路和方法。
二、材料制备（一）材料组成及合成原理功能化Fe3O4@C材料主要由磁性四氧化三铁（Fe3O4）核和碳层组成。
制备过程中，首先通过共沉淀法合成Fe3O4纳米粒子，然后通过化学气相沉积法在Fe3O4表面包覆一层碳材料。
为了增强材料的吸附性能，我们可以在碳层中引入特定的官能团（如羟基、羧基等），从而提高对污染物的吸附能力。
（二）制备方法及步骤1. 制备Fe3O4纳米粒子：将一定比例的铁盐溶液在碱性条件下进行共沉淀反应，经过滤、洗涤、干燥后得到Fe3O4纳米粒子。
2. 碳层包覆：以Fe3O4纳米粒子为基底，利用化学气相沉积法在纳米粒子表面包覆一层碳材料。
3. 官能团引入：通过特定的化学反应在碳层中引入所需的官能团。
三、材料表征（一）形貌分析通过透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）对功能化Fe3O4@C材料的形貌进行观察。
结果表明，材料具有明显的核壳结构，Fe3O4纳米粒子被均匀的碳层包裹。
（二）结构分析利用X射线衍射（XRD）和拉曼光谱对材料的结构进行分析。
XRD结果表明，材料中存在明显的Fe3O4和碳的特征峰；拉曼光谱显示碳层具有较好的结晶度。
（三）元素分析通过X射线光电子能谱（XPS）对材料中的元素进行定性和定量分析。
结果表明，材料中存在Fe、O、C等元素，且碳层中成功引入了所需的官能团。
三价铁交联壳聚糖去除水体中高氯酸盐的研究的开题报告
三价铁交联壳聚糖去除水体中高氯酸盐的研究的开题报告一、选题背景和意义高氯酸盐是一种重要的氧化剂，在多种工业生产过程中广泛应用。
但是，高浓度的高氯酸盐会对环境和生态造成危害。
因此，寻找高效、低成本的方法去除水体中的高氯酸盐成为了研究的重点。
传统的高氯酸盐去除方法包括还原法、脱色法、活性炭吸附法等，但是这些方法存在成本高、难以回收、二次污染等缺点。
因此，需要研究新的、可持续的高氯酸盐去除方法。
壳聚糖是一种来源广泛、价格便宜的天然高分子材料，因其分子结构中含有大量的氨基和羟基，具有很好的吸附能力，并且易于修饰和再生。
因此，壳聚糖被作为一种很有潜力的高氯酸盐去除材料。
本研究将三价铁作为交联剂，利用其良好的氧化还原性质，将壳聚糖凝胶化，并对其表面进行修饰，提高其去除高氯酸盐的性能。
二、研究内容和方法1. 制备三价铁交联的壳聚糖凝胶在制备过程中，首先将壳聚糖水溶液和铁离子水溶液混合，在pH值为3 ~ 5的条件下搅拌，并在85 ~ 100°C下反应4至6小时，制备出三价铁交联的壳聚糖凝胶。
2. 优化制备工艺通过对制备工艺的优化，包括交联剂用量、反应时间、反应温度和环境pH等参数的调节，得到最佳的制备条件。
3. 表征材料性质对所制备的三价铁交联的壳聚糖凝胶进行表征，包括颗粒形态、孔隙结构、表面负电荷密度和元素分析等。
4. 测试去除高氯酸盐性能利用模拟高氯酸盐废水，测试所制备的壳聚糖凝胶去除高氯酸盐的性能。
并研究影响其去除性能的因素，例如水体pH值、溶液初始高氯酸盐浓度等。
三、预期研究结果和意义通过本研究，预计得到一种新的、高效的去除高氯酸盐的材料，并能够探究其在不同条件下的去除性能。
该研究的意义在于开发一种简单、可持续、低成本的高氯酸盐去除技术，具有一定的应用前景，同时也为壳聚糖的资源化利用提供了新的思路。
制备纳米铁实验报告
一、实验目的1. 学习纳米铁的制备方法；2. 掌握实验室安全操作规程；3. 熟悉化学实验基本操作，提高实验技能。
二、实验原理纳米铁是一种具有特殊物理、化学性质的新型材料，其制备方法有多种。
本实验采用高温氢气还原法，以氯化亚铁为原料，在高温条件下，利用氢气将氯化亚铁还原成纳米铁。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：高温炉、反应管、酒精灯、玻璃棒、烧杯、电子天平、干燥器、研钵、筛子等；2. 试剂：氯化亚铁（FeCl2）、氢气（H2）、高纯氮气、高纯氢气、蒸馏水。
四、实验步骤1. 称取0.5g氯化亚铁，放入反应管中；2. 将反应管置于高温炉中，升温至500℃；3. 用高纯氮气将反应管内的空气排尽，并保持氮气流量为100ml/min；4. 将高纯氢气通入反应管，流量为200ml/min；5. 保持反应温度和氢气流量，反应时间为2小时；6. 反应结束后，关闭氢气，待反应管冷却至室温；7. 将反应产物取出，用蒸馏水洗涤3次；8. 将洗涤后的产物放入干燥器中干燥；9. 用研钵将干燥后的产物研磨成粉末；10. 用筛子筛选出纳米铁粉末。
五、实验结果与分析1. 实验结果：成功制备出纳米铁粉末，粉末呈黑色，颗粒大小约为50nm；2. 分析：本实验采用高温氢气还原法，成功制备出纳米铁。
实验过程中，氮气作为保护气，防止了铁在高温下与氧气反应，保证了实验结果的准确性。
通过筛选，得到了粒径较小的纳米铁粉末。
六、实验讨论1. 实验过程中，氮气作为保护气，对实验结果至关重要。
在高温条件下，铁易与氧气反应，导致产物氧化，影响纳米铁的制备质量。
因此，选择合适的保护气是保证实验顺利进行的关键；2. 实验过程中，氢气流量对纳米铁的制备也有一定影响。
氢气流量过大或过小，都可能影响纳米铁的粒径和制备质量。
因此，在实际操作中，需根据实验要求，调整氢气流量；3. 实验过程中，反应温度对纳米铁的制备质量也有一定影响。
过高或过低的温度都可能影响纳米铁的粒径和制备质量。
美国科学家发明除去水中高氯酸盐的新试剂
美国科学家发明除去水中高氯酸盐的新试剂
无
【期刊名称】《山东食品发酵》
【年(卷),期】2006(000)004
【摘要】美国科学家开发了一种化学接触剂，它能够利用氢气从受污染的地下水中除去并破坏掉高氯酸盐。
高氯酸盐是火箭的固体燃料的一种成分，也存在于路边的火炬以及烟花炮竹中。
高氯酸盐含量过高时就会阻止人体对碘的吸收，进而扰乱甲状腺功能，对人类健康构成威胁。
【总页数】1页(P36)
【作者】无
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TQ421.12
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究表明 ， 反应遵循表观一级动力学Байду номын сангаас律 ， 表观速率常数 与还原剂用量和温度呈正相关 ， 而与 ｐ Ｈ值呈负相关 ； ｃ０ 当 ｌ 初始 浓度
为 ２ ／ ， ０ｍｇＬ 降解初始 ｐ Ｈ值为 ４０ Ｃ —ｅ ． ，ＭＣＦ 用量为 ０ ５ Ｌ 反应温度 为 ３ ． ， ５℃时 ， 辅以超声波作用 ，ｌ２ 降解率可 达 ９ ．％ ； ＣＯ ５２
Ｐ ｎ ｉｘａ ， ａ Ｃ ｉ ｎ ， ｈ ｎ ｕ ， ｎ ｉｇ ， ｕＧ ｏ ａ ｅｇＹ ｎ ｉ ｎ Ｃ ｉ ｕｙ ＷｕＣ ｕ ｄ Ｗａ ｇＪ Ｘ ｕｊ ｎ ｕ ｎ ｉ
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第 ２ 卷第 ６期 ４
２１ ００年 ｌ ２月
江苏科技 大学学报 （ 自然科 学版 ）
Ｊｕｎ ｆ ｉ ｇｕＵ ｉ ｒｔ ｏ Ｓｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ（ ａｕａ Ｓｉ ｃ ｄｔｎ ｏｒａ ｏ ａ ｓ ｎｖ ｓｙ ｆ ｃ ｎｅａｄＴｃ ｎｌ ｙ Ｎ ｔｒｌ ｃ ｎ ｅＥ ｉｏ） ｌ Ｊｎ ｅ ｉ ｅ ｏ ｅ ｉ
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Ｃ ＭＣ一纳米铁 的制备及 其降解 水 氯酸 盐 的研 究 中高
彭银 仙 ， 翠云 吴 春 笃 王 静 徐 国建 蔡 ， ， ，
（． １ 江苏科技大学 材料科学与工程学 院， 江苏 镇江 ２ ２０ ） １０３ （． ２ 江苏大学 环境学院 ， 江苏 镇江 ２２ １ ） １０ ３
ｐｅａｅ ｙｃｅ ｉ ｌ ｅ ｕｔ ｎａｄｓｎｒ ｔ ｅ ｏ ｓ ｈ ＭＣ Ｆ ｅ ｈｒｃ ｒ ｅ ｙｕｉｇｔ ａ ｓ ｉ ｉ ｒｐ ｒ ｂ ｈ ｍ ｃ ｄ ｃ ｏ ｎ ｅ ｉ ｍ ｔ ｄ．Ｔ ｅＣ —ｅ ｒ ｃ ａ ｔ ｉ ｄｂ ｓ ｅｔ ｎｍ ｓ ｏ ｄ ａｒ ｉ ｙ ￣ｓｃ ｈ ｗ ｅ ａ ｅｚ ｎ ｈ ｒ ｓｎ
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摘
要： 针对高氯酸盐的污染问题 ， 采用化学还原法和同步修饰法成功制备 了高稳定 的强还原剂 Ｃ Ｃ一 Ｍ 纳米铁 （ Ｍ ．ｅ微 Ｃ ＣＦ ）
粒． 透射电镜 、 ｘ射线衍射及红外光谱研究表明 ，ＭＣＦ 平均粒径小于 ２ ｉ， Ｃ —ｅ ０Ｂｎ具有 良好的分散性和稳定性 ； Ｉ；还 原降解研 ＣＯ