合成羧甲基纤维素钠改性纳米零价铁对铬污染修复的性能探究开题报告

1. 研究目的与意义

随着工业的发展，环境中铬污染问题日益严重。在人为污染的影响下，铬矿的开采、化石燃料的燃烧、皮革的制造、金属表面的加工都会产生废弃物，若处理不善，可能会在水生动植物、农作物甚至人体内积聚，对机体造成严重损伤，也会造成土壤、水资源的污染。近年来，各种土壤修复技术层出不穷，铬污染土壤的治理技术主要可分为：固化修复法、淋洗修复法、电动修复法、生物修复法和化学还原法。纳米零价铁因为较小的粒径和较大的比表面积，反应活性更高，能更加高效地处理重金属、有机物等多种污染物，从而成为环境修复领域中的热点研究对象。但纳米零价铁颗粒自身存在的磁性引力与较高的表面能使其较容易产生团聚现象，而团聚现象会影响纳米零价铁在环境介质中的流动迁移性，对环境污染的修复工作不利。目前研究的热点问题主要是寻找高效可生物降解的负载物来提高零价铁的利用可能性。为了解决这些问题，越来越多的纳米零价铁改性技术应运而生，如钝化纳米零价铁、负载纳米零价铁及稳定剂改造纳米铁等。因此，如何保持其原有的反应活性及与污染物的充分接触是获得满意修复效果的关键。对纳米零价铁表面进行修饰可以提高其在介质（土壤、水体）中的反应性能、稳定性和流动性，以确保其实用性。

2. 研究内容和预期目标

本课题主要研究CMC-Na负载的纳米零价铁对重金属铬的去除和去除铬之后的零价铁的迁移。在实验过程中，通过改变CMC-Na的投入量寻找出最优合成零价铁的比例，并用来做铬溶液的去除实验。改变悬浮液的离子强度，研究负载零价铁的迁移规律。通过测定Zeta电位寻找影响迁移的可能性。

3. 研究的方法与步骤

绿色合成cmc-na负载的纳米零价铁：

（1）四颈烧瓶中通入n₂ 30min,同时打开加热锅（80℃）；

（2）制备绿茶提取液，称15 g茶叶至250 ml烧杯中，加入250 ml去氧水，放入80℃水浴锅中30 min；

4. 参考文献

[1]guan x, sun y,qin h, et al. the limitations of applying zero-valent iron technology incontaminants sequestration and the corresponding countermeasures: thedevelopment in zero-valent iron technology in the last two decades (1994-2014)[j]. water research, 2015, 75:224.

[2]arancibia-miranda n, baltazar s e, garcía a, et al. lead removal by nano-scalezero valent iron: surface analysis and ph effect[j]. materials researchbulletin, 2014, 59:341-348.

[3]马少云, 祝方, 商执峰. 纳米零价铁铜双金属对铬污染土壤中cr(Ⅵ)的还原动力学[j]. 环境科学,2016, 37(5):1953-1959.

5. 计划与进度安排

1、2022-02-15--2022-02-28 查阅文献，制定实验方案，完成开题报告；

2、2022-03-03--2022-03-07 绿色合成用cmc-na负载的纳米零价铁；