復(fù)合納米Pd-nZVI-GAC的制備及其對(duì)難降解有機(jī)污染物去除研究.pdf

1、基于水環(huán)境中難降解有機(jī)污染物去除研究，選取環(huán)境污染控制與修復(fù)的新技術(shù)-零價(jià)鐵還原技術(shù)，為增強(qiáng)其穩(wěn)定性和提高化學(xué)效能，采用浸漬-液相還原-還原沉淀法將nZVI負(fù)載于活性炭上，引入重金屬Pd，制備負(fù)載型的復(fù)合Pd/nZVI/GAC材料。通過(guò)設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化制備參數(shù)，利用掃描電鏡（SEM）、氮吸附比表面積孔徑測(cè)定儀（BET）、能譜分析等方法對(duì)材料的微觀形貌及化學(xué)組成進(jìn)行表征。以亞甲基藍(lán)和硝基苯為目標(biāo)污染物，檢測(cè)材料的化學(xué)性能，并探討了金屬 Z

2、VI和 Pd負(fù)載量、不同活性炭材料、復(fù)合 Pd/nZVI/GAC材料投加量、pH、污染物初始濃度等因素對(duì)污染物去除率的影響，并對(duì)其反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、去除機(jī)理及去除途徑進(jìn)行研究。
　　通過(guò)正交試驗(yàn)，得到最優(yōu)制備條件：nZVI負(fù)載量5％、Pd負(fù)載率0.3%、200℃煅燒、DARCO G-60為載體；材料表征結(jié)果顯示，nZVI和Pd均被成功的負(fù)載在GAC上；通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Pd/nZVI/GAC材料能夠有效降低水溶液中亞甲基藍(lán)和硝基苯濃度，且去

3、除效果Pd/nZVI/GAC>nZVI/GAC>GAC，證明通過(guò)將零價(jià)鐵負(fù)載到活性炭上、引入惰性金屬Pd能有效提高材料的反應(yīng)活性及化學(xué)效能。反應(yīng)過(guò)程中金屬負(fù)載量、材料投加量、污染物初始濃度及pH是影響污染物去除率的主要因素。
　　研究結(jié)果表明，當(dāng)亞甲基藍(lán)初始濃度為100 mg/L、材料投加量為0.5 g/L條件下，反應(yīng)10 min后，亞甲基藍(lán)的去除率高達(dá)到93.17%，且Pd/nZVI/GAC對(duì)亞甲基藍(lán)的去除符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型

4、，通過(guò)紫外光譜掃描和離子色譜分析，推斷在 Pd/nZVI/GAC作用下，亞甲基藍(lán)分子中化學(xué)鍵斷裂，使得其分子中發(fā)色基團(tuán)和芳香雜環(huán)結(jié)構(gòu)逐漸被還原降解生成小分子物質(zhì)，并最終被完全降解。
　　當(dāng)硝基苯初始濃度為100 mg/L、材料投加量為0.3 g/L條件下，反應(yīng)180 min，硝基苯去除率能達(dá)到89.33%。硝基苯能在Pd/nZVI/GAC作用下通過(guò)多種途徑被還原成毒性較低且可生化性強(qiáng)的苯胺，推斷在反應(yīng)過(guò)程中同時(shí)存在吸附和還原作用，