含铁MCM-41的合成与表征

实验采用液相沉积方式,向MCM-41有序介孔微球的介孔中引入铁盐,通过加热使铁盐分解,铁以氧化物纳米颗粒或Fe-O纳米团簇的形式存在于有序介孔微球的介孔中,从而获得含铁MCM-41有序介孔微球.对不同铁含量的MCM-41进行了比较性表征,并研究了不同铁源对含铁MCM-41合成的影响.研究表明,以Fe(acac)₃的甲苯溶液和Fe(NO₃)₃的水溶液为铁源时,所得试样中铁的含量均随铁离子浓度的增大而增大.铁离子浓度相同时,由前者所得试样的载铁量是后者的3～4倍,最大铁负载量达1 mmol•g^-1.载铁后,有序介孔微球的比表面积、孔容和孔径均减小.以Fe(NO₃)₃的水溶液为铁源时,载铁前驱体试样煅烧后,MCM-41的硅氧骨架发生收缩,而以Fe(acac)₃的甲苯溶液为铁源时,MCM-41的硅氧骨架未见变化.因此,从载铁量及负载过程对有序介孔材料骨架结构的影响看,Fe(acac)₃的甲苯溶液作为铁源用于合成含铁MCM-41优于Fe(NO₃)₃的水溶液.     

Fe0/FeS去除水体中Cr(Ⅵ)的研究

利用表面腐蚀的方法,在纳米零价铁表面生成FeS,制备Fe~0/FeS磁性杂化材料,研究了硫铁比、超声时间、溶解氧、投加量对Cr(Ⅵ)去除效果的影响。研究表明:Fe~0/FeS对Cr(Ⅵ)的去除效率随着硫铁比的增大先增加后降低;超声有助于纳米零价铁的分散及表面FeS的生成,但超声时间过长会导致去除效率下降;氧气对还原反应的影响是不利的。Fe~0/FeS杂化材料投加量为0.8 g/L时,对Cr(Ⅵ)的去除效率达到100%,此时去除能力约为25 mg/g。     

纳米零价铁对重金属Cr(Ⅵ)去除作用的研究进展

重金属污染会严重破坏水体生态、土壤生态,也会给人体健康带来严重的危害,在环境中,Cr(Ⅵ)易被生物体吸收,并在其体内累积,具有较强的致癌性、致畸性,因此对Cr(Ⅵ)的去除受到人们的广泛关注。纳米零价铁因具有比表面积大、反应迅速等特点,在去除重金属方面,成为一种简单高效的方法。近几年来,许多学者也通过对纳米零价铁材料的负载、改进以提高其对重金属的去除效率。该文从在纳米零价铁表面引入另一种金属、将其负载在活性炭、稳定剂上等方面比较其对Cr(Ⅵ)的去除效率以及相关影响因素。     

生物炭负载纳米零价铁对水体典型污染物去除效果的研究进展

生物炭负载纳米零价铁(n ZVI@BC)作为一种绿色环保的新型纳米零价铁改性材料,因其对水体污染物具有良好的修复效果而被广泛应用。本文总结了近年来生物炭负载纳米零价铁在水体环境中的应用研究进展,综述了其制备过程和吸附机理,重点阐述了生物炭负载纳米零价铁对水体中的重金属污染、有机污染以及氮、磷污染的修复效果,并对该领域今后的研究前景进行了展望。     

生物炭负载纳米零价铁去除硝酸盐作用的研究

为探究生物炭负载纳米零价铁（nZVI/BC）去除水中硝酸盐的机制及其影响因素,采用小麦秸秆为载体制备吸附材料。通过XRD和SEM的表征分析知：铁被成功的负载在生物炭表面,生物炭作为载体分散了纳米零价铁颗粒,并减少了它们的团聚。吸附材料对硝酸盐去除效果的实验研究表明：负载纳米零价铁的小麦秸秆生物炭对硝酸盐的去除效果可达到100%,nZVI/BC氮气选择性为21%;铁炭比（w）为1:2时硝酸盐的去除效果最佳;在偏酸性条件下,氨氮选择性更高,对硝酸盐的去除效果更好;硝酸盐和氨氮去除率会随着硝酸盐初始浓度的升高而逐渐下降。     

纳米零价铁修饰技术研究进展

近年来纳米零价铁在环境污染物去除方面受到了广泛的关注,提高纳米零价铁的修复性能及稳定性是此领域的研究热点,研究发现通过负载金属的催化性能提高对污染物的降解速率及加速零价铁产氢速率,可提高污染物的去除效果。通过固体材料负载或表面活性剂、高分子电解质等分散,可降低纳米零价铁团聚,增强纳米零价铁的稳定性,进而提高纳米铁对污染物的降解效率。本文就近些年来纳米零价铁的修饰技术进行综述,作为纳米零价铁后期研究的参考。     

纳米零价铁的强化改性及其对水污染治理最新研究进展

近年来,纳米零价铁的强化改性技术及其在水处理领域的应用成为研究热点。特别是针对卤代污染物、硝酸盐、重金属及废水中染料去除方面。介绍了纳米零价铁强化改性、负载功能化、工程实际应用及其对水污染治理研究进展,并对纳米零价铁改性的未来发展趋势进行展望。     

MCM-41介孔材料的合成条件和特性对吸附镉离子的影响

以气相氧化硅为硅源,十六烷基三甲基溴化铵(cetyl trimethyl ammonium bromide,CTAB)为模板剂,分别在碱性[氢氧化钠(NaOH),四乙基氢氧化铵,tetraethyl ammonium hydroxide,(C2Hs)4NOH(TEAOH)]和酸性介质条件[盐酸(HCl)]T水热合成了MCM-41有序介孔材料MCM-41-N,MCM-41-T和MCM-41-H.用X射线衍射、氮气吸附-脱附等手段对比分析了合成的3种MCM-41介孔材料的物相、比表面积、孔径、孔体积等,发现酸性介质中合成的介孔材料的孔径最大.在此基础上,利用MCM-41介孔材料对比研究了处理含镉离子(Cd2 )废水的效果和机理,确定了不同介孔材料用量、不同初始pH值条件下MCM-41介孔材料对水中Cd2 的吸附率和吸附量.结果表明:介孔材料用量相同时,溶液pH值的增大有利于提高3种MCM-41介孔材料对水中Cd2 的处理效果.在pH值从7.0到8.0的过程中,其吸附率有1个突变,MCM-41-T的Cd2 吸附率从35.65%提高到62.15%;MCM-41-N的从38.80%提高到69.40%;MCM-41-H的从50.22%提高到73.47%.孔径最大的MCM-41-H对Cd2 的吸附效果最佳,最大吸附率为89.56%,最大吸附容量为8.57 mg/g.吸附溶液pH值的大小和介孔材料的孔径尺寸是决定吸附量大小的关键因素,因此,重点应通过优化合成工艺提高介孔材料的孔径.     

零价铁去除重金属污染物的研究进展

近年来,零价铁技术作为修复重金属污染的一种有效方法,得到了较好的应用开发。对国内外应用零价铁技术去除环境介质中的重金属进行了综述,介绍了铁屑、铁粉、微米/纳米级零价铁、改性零价铁去除重金属的反应,同时对该项技术存在的问题及今后的研究方向提出了建议。     

零价铁在水处理技术中的研究现状及发展趋势

介绍了零价铁在水处理中的应用现状.零价铁可被用于处理水中的各种污染物质,其中包括重金属、有机化合物、病毒、营养元素、天然有机物以及消毒副产物等.简要叙述了纳米级零价铁的制备方法,并提出了把纳米级零价铁做为改性剂改性滤料的设想.     

负载型纳米级零价铁去除污水中的重金属离子的研究

负载型纳米级零价铁是一种较为新型的处理水中重金属污染的水处理剂。利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂形成骨架,再引入正硅酸乙酯和铁(原位引入法),最后利用硼氢化钠还原制得成品。研究表明,负载型纳米级零价铁还原大部分重金属离子效率极高,在超声下几分钟内便可除去(置换)水中大部分重金属,且方便过滤。去除率可达95%左右。这种方法在工业废水的重金属处理中有广阔的应用前景。     

纳米零价铁去除水中重金属铅、铬离子的研究

纳米零价铁(nanoscale zero-valent iron,nZVI)因其在重金属修复领域的潜在应用而备受关注。nZVI通常由零价铁(Fe~0)核和铁氧化壳结构组成,核壳结构不可避免地影响nZVI对重金属离子的去除性能。文章介绍了提高nZVI稳定性和分散性的新型绿色合成技术和nZVI的改性方法,重点综述了nZVI去除重金属铅、铬离子的反应机理以及去除过程的影响因素(nZVI投加量、pH值、反应温度和共存离子)。最后提出了nZVI合成过程中存在的科学问题并展望了nZVI在环境修复中的应用前景。     

多孔材料负载型纳米零价铁的制备及其在环境中的应用进展

纳米零价铁(nZVI)因其比表面积大,还原电势高、反应活性优异等特点被广泛应用于地下水和废水污染物的去除,展现出良好的去除效果。但易团聚、易氧化等问题使nZVI的应用受到局限。近年来,通过将nZVI负载在多孔材料上来改善其局限、提高其应用潜能的理论和研究受到广泛关注。本文从制备方法,对污染物的去除能效,增效机制等方面对负载型纳米零价铁的相关研究做出总结。提出了目前纳米零价铁系材料应用过程中存在的问题,对负载型纳米零价铁的应用前景进行了展望。     

共存阴离子对纳米零价铁去除水中砷和硒的影响

纳米零价铁广泛用于水中砷和硒的去除。以含有类金属离子As(Ⅲ/Ⅴ)、Se(Ⅳ/Ⅵ)及共存阴离子SO_4~(2-)、PO_4~(3-)、NO_3~-、HCO_3~-、Cl~-、F~-的模拟废水为研究对象,采用纳米零价铁进行去除处理,探讨了6种共存阴离子对纳米零价铁去除As(Ⅲ/Ⅴ)和Se(Ⅳ/Ⅵ)的影响。结果表明,共存阴离子对纳米零价铁去除As(Ⅲ/Ⅴ)和Se(Ⅳ/Ⅵ)的影响有所不同;水中共存的SO_4~(2-)、PO_4~(3-)、NO_3~-、HCO_3~-、Cl~-、F~-对纳米零价铁去除Se(Ⅳ)基本无影响;PO_4~(3-)、HCO_3~-的共存对纳米零价铁去除Se(VI)有明显的抑制作用;PO_4~(3-)(5 mmol·L~(-1))和HCO_3~-(100 mmol·L~(-1))对As(Ⅲ)的去除产生了抑制作用;NO_3~-(5 mmol·L~(-1))、Cl~-(50 mmol·L~(-1))、F~-(50 mmol·L~(-1))可促进纳米零价铁对As(Ⅴ)的去除,PO_4~(3-)的共存会抑制纳米零价铁对As(Ⅴ)的去除。     

纳米介孔氧化硅材料的合成及力学稳定性研究

在室温碱性条件下合成了介孔氧化硅MCM-41材料,并借助XRD、HREM等测试手段对MCM-41材料进行了性能表征。利用合成的MCM-41为原料,通过对其施加不同的压力,研究材料中气孔的力学稳定性。由XRD和N2吸附测试结果发现：随外力的增加,材料XRD图谱中衍射峰强度逐渐降低,比表面SBET值和N2吸附量也随之减小,表明介孔材料中气孔的破坏是渐变过程。介孔氧化硅材料在受压压力小于50MPa时具有较好的介孔结构。     

锰砂滤料负载纳米零价铁去除水与废水中Sb(V)的试验

试验通过液相还原法制备锰砂滤料负载纳米零价铁材料,并利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、比表面积测试仪(BET)对其结构进行表征,考察了不同负载比及反应条件下,锰砂滤料负载纳米零价铁对Sb(V)的去除率,并探究其去除机理。结果表明:锰砂滤料负载纳米零价铁具有较高的比表面积,且零价铁和锰砂滤料之间存在协同作用;同时,在制备过程中发现,过量还原剂硼氢化钠会导致锰砂滤料中少量Mn~(4+)被还原成Mn~(3+)。Sb(V)的去除率随pH的增大而降低,共存离子CO■和SO■对其去除率影响不大,但PO■对其去除率有较大的影响。机理分析表明,Sb(V)被锰砂滤料负载纳米零价铁表面的纳米零价铁还原成Sb(Ⅲ),并被锰砂滤料中的MnO_2吸附。     

有机胺改性MCM-41吸附富集CO2

采用浸渍法分别将二乙烯三胺(DETA),二乙醇胺(DEA),乙醇胺(MEA),三乙烯四胺(TETA),羟乙基乙二胺(AEE)负载到MCM-41介孔硅材料上,制成各种吸附剂,考察不同胺负载量的吸附剂对CO2的吸附和再生性能;结果表明质量负载量为50%的AEE/MCM-41吸附效果最佳,在80℃下具有很好的再生性能。     

采用负载铁的介孔分子筛催化模板剂合成多壁碳纳米管

用水热法合成纯硅介孔分子筛(mesoporous molecular sieves,MCM-41)。用浸渍法将MCM-41负载不同量铁制得负载铁的介孔分子筛(Fe-loading mesoporous molecular sieve,Fe/MCM-41)。以Fe/MCM-41作为催化剂催化热解乙醇制备碳纳米管。用N2物理吸附、Raman光谱、透射电镜和高分辨透射电镜等手段对样品进行了表征。结果表明:制备出了多壁碳纳米管,并且随着催化剂中Fe负载量的增加,所生成碳纳米管的管径增加。     

零价铁处理污水的最新研究进展

零价铁以其低毒、廉价、易操作而且对环境不会产生二次污染等优点,而在水污染治理中受到重视。作者介绍了零价铁处理污水的机理并综述了其处理包括重金属废水、偶氮染料废水、氯代有机物废水、硝基芳香族化合物废水、硝酸盐废水等在内各种废水的最新研究进展。指出了零价铁废水处理技术的研究方向,包括对纳米级零价铁的研究、对零价铁去除污染物的机理研究及零价铁与其他技术联用的研究。     

纳米零价铁改性技术及其在污染修复中的应用研究进展

综述了改性纳米零价铁对卤代有机物、硝酸盐、重金属及染料等环境中广泛存在的污染物的去除机理,并对未来的应用方向进行了展望。