纳米零价铁的稳定性及去除铅的研究开题报告

1. 研究目的与意义

研究的背景：纳米零价铁，由于其颗粒直径达到纳米级别，所以有很大的比表面积，而铁本身具有还原性，反应活性强，因此能够去除多种污染物。对于纳米零价铁的研究，国内外都有比较全面的研究，无论是合成、吸附机理、还是实际应用。

有文献报道，可以去除水体中有机氟化物，无机氟化物，重金属铅、铬等。因此纳米零价铁多应用于除去污染水体中的污染物，比如地下水，工业废水。shaolin li, wei wang等研究了使用纳米零价铁处理有色金属工业的冶炼废水。

关于合成方法，文献中报道可以使用具有抗氧化性物质（比如多酚、咖啡因）的植物提取液来合成纳米铁，比如使用绿茶叶，桉树叶等。合成基本原理是，植物提取叶中多酚类物质等作为还原剂，还原铁盐中的铁离子，同时也作为分散剂、稳定剂等，使铁能形成纳米铁而分散，由于植物提取液具有抗氧化性，因此在合成过程中起到保护纳米零价铁被氧化的作用。

2. 研究内容与预期目标

主要研究内容：阐述纳米零价铁目前使用状况、研究进展及其意义，通过相关文献报道来阐述纳米零价铁的吸附和除去机理。通过利用一种方法（绿色合成）来合成纳米零价铁，从经济、便捷和产品性能上探索最佳合成条件与步骤，比如提取液提取温度、提取液提取时间、铁盐/亚铁盐类型、绿茶提取液和铁盐/亚铁盐合成混合比等，并阐述合成方法的合成原理。对合成产物进行实际使用，分析吸附效果，讨论纳米零价铁对地下水中铅的吸附效果、极限、利弊及其前景等。

3. 研究方法与步骤

研究方法：实验法和文献法。

步骤：首先查阅文献选择合适可行的合成纳米零价铁办法，最终决定采用绿色合成。基于文献，设计自己的合成方法和步骤，测试并优化合成步骤。记录实验数据，解决实验中出现的问题。改变条件重复实验，找到最佳条件。测试产品的性能，对实验结果进行评估和分析。完成毕业论文。

具体步骤：

4. 参考文献

[1]林洁文，黄兰兰，翁秀兰，陈祖亮.反应气氛对绿色合成纳米铁的组分及其活性的影响[j].环境科学学报.2015,6,35(6):1817-1832.

[2] shaolinli, wei wang, yiyuan liu, wei-xian zhang. zero-valent iron nanoparticles (nzvi)for the treatment of smelting wastewater: a pilot-scale demonstration[j]. chemical engineering journal.254 (2014): 115–123.

[3]白少元,王明玉.零价纳米铁在水污染修复中的研究现状及讨论[j].净水技术.2008,27(1):35-40,53.

5. 工作计划

1. 2022-02-20——2022-02-26 搜索文献，查找合成办法，合成线路，纳米零价铁应用背景等。

2. 2022-02-27——2022-03-10 撰写开题报告，设计合成线路，并考虑影响合成的因素。

3. 2022-03-11——2022-05-21 完成合成线路以及步骤，探索最佳合成条件。

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