改性生物炭的制备及其对过硫酸盐活化性能的研究开题报告

 2021-11-21 16:16:23

1. 研究目的与意义(文献综述)

随人类社会的发展而来的环境污染问题如今是人们关注的重点问题,其中水污染是重中之重。现代社会水环境污染物中的主要部分——有机污染物,种类繁多、性质迥异而且物质毒性强,对人类及生态环境的危害极大,处理有机污染物也成为了国内外学者研究的前沿课题。处理有机污染物的方法有许多,包括吸附法、萃取法,以及氧化法等。

近几十年来,使用活化过硫酸盐(s2o82-)产生硫酸根自由基进行化学氧化的高级氧化技术就是一种新的地下污染水的修复方法,且逐渐成为研究热点[1-3]。

有研究者们发现,利用镁、铜、铁等零价金属在去除地下水有机污染时具有巨大的优势,其中零价铁制备工艺简单、反应彻底且不对环境造成二次污染,而且作为有氧和厌氧条件下fe2 的替代来源,在酸性和中性条件下,零价铁(zvi)可以释放出fe2 用于活化过硫酸盐产生硫酸根自由基,使得fe2 的释放得到控制,克服了金属离子催化率过快,利用率低等弊端[4-5],在工程应用中受到了广泛关注,纳米零价铁(指粒径尺度在1-100nm的零价铁粒子)更因其较大的比表面积和较强的反应活性受到青睐。有学者利用由竹子制备的生物炭固定零价铁,再分别采用h2o2, hno3改性竹制生物炭,使改性后比表面积和孔体积降低。将该生物炭负载零价铁用于去除as (Ⅴ)和ag , 结果表明, 粒径小的纳米零价铁(nano zero valent iron, 简称nzvi) 具有很强的吸附能力和还原能力[6]。但纳米零价铁在反应中自身容易团聚,在自然条件表面易被氧化[7],因此,学者们通过合成和改性得到新型纳米零价铁来解决水污染问题。

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2. 研究的基本内容与方案

(1)基本内容及目标

在大量查阅国内外对于纳米零价铁改性生物炭的制备及其对于过硫酸盐活化性能研究之后,进行纳米零价铁改性生物炭的制备,对改性生物炭负载纳米零价铁对于过硫酸盐的活化性能开展研究。

(2)技术方案及措施

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3. 研究计划与安排

第1-2周:查阅相关文献资料,明确研究内容,确定试验方案

第3-9周:完成生物炭的制备和改性研究。

第10-14周:完成改性生物炭对过硫酸盐活化性能的研究。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] prezemyslaw drzewicz l p e,alpatova a, martin j w. impact of peroxydisulfate in thepresence of zero valant iron on the oxidation of cyclohexanoic acid and naphthenicacids from oil sands process-affected water[j]. environmental science & technology,2012

[2] oh s y ,kangs g, chiu p c. degradation of 2,4-dinitrotoluene by persulfate activated withzero-valent iron [j]. science of the total environment, 2010

[3] yang s,wang p, yang x,et al. degradation efficiencies of azo dye acid orange 7 by theinteraction of heat, uv and anions with common oxidants: persulfate , peroxymonosulafateand hydrogen peroxide[j]. journal of hazardous materials,2010

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