地下水中重碳酸盐对零价铁还原硝基苯影响的研究

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:akiheeca
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
重碳酸盐是地下水中的主要阴离子,零价铁处理污染物的过程中,体系pH值升高,使碳酸平衡体系产生更多地CO32-,碳酸盐相较于地下水中其他离子更易与铁结合生成沉淀,零价铁表面的沉淀物主要有铁氧化物,羟基氧化物,氢氧化物,碳酸亚铁及碱式碳酸亚铁等,因此重碳酸盐对零价铁表面沉淀物种类的影响不容忽视,这些物质附着在零价铁表面对污染物的还原存在一定的影响,零价铁表面腐蚀中间产物对污染物是否具有还原能力的研究对维持Fe0-PRB长期稳定运行有重要的意义。本文以硝基苯为目标污染物,考察不同浓度重碳酸盐(0mg/L、100mg/L、300mg/L、500mg/L和800mg/L)对零价铁活性及表面沉淀物种类的影响,选取氢氧化亚铁(Fe(OH)2),碳酸亚铁(FeCO3)和碱式碳酸亚铁(Fe2(OH)2CO3)做为代表性的零价铁腐蚀中间产物,进行了三种物质的合成条件研究,并探讨了其对硝基苯的还原能力,结果表明:(1)重碳酸盐浓度在100-500mg/L时,对零价铁还原硝基苯有促进作用,且促进作用随着重碳酸盐浓度的升高而增强;重碳酸盐浓度达到800mg/L时,不利于零价铁对硝基苯的还原。经X射线衍射分析,500mg/L重碳酸盐体系的沉淀物成分主要为Fe3O4和FeOOH;800mg/L反应体系中检测到的成分有Fe3O4、Fe0、Fe2O3和FeOOH,产物种类及数量明显多于500mg/L体系。表明重碳酸盐浓度会影响零价铁表面沉淀物的种类及数量,高浓度的重碳酸盐会生成更多的沉淀,导致零价铁与硝基苯之间的电子转移受阻,硝基苯还原效果变差。但体系中没有检测到铁的碳酸盐沉淀,在固体分析、样品准备过程中可能产生了铁氢氧化物和碳酸盐的氧化分解。2)在R=1.1,R′=0.7及R=1.1,R′=0.9两种比例下均可以制备出Fe2(OH)2CO3,且产物中无其它种类铁的化合物。按照反应平衡条件,求出了Fe2(OH)2CO3的标准生成吉布斯自由能为-1151KJ/mol;以Fe2(OH)2CO3的标准生成吉布斯自由能为基础,完成了Fe-C-H2O体系Eh-pH图的绘制。Fe(OH)2在pH>11,Eh<-500mV时能稳定存在;Fe2(OH)2CO3稳定场区域的pH值在7.86~10.22,Eh值在-730mV~-390mV之间;FeCO3的稳定场区域为6<pH<11,Eh>-750mV。Fe2(OH)2CO3稳定场区域镶嵌于FeCO3稳定场内部,随着pH值得降低,Fe2(OH)2CO3更容易转化为FeCO3。3)Fe(OH)2,Fe2(OH)2CO3,FeCO3对硝基苯均有一定的还原能力,反应进行至400h,硝基苯去除率分别为71.49%、57.31%、48.94%,硝基苯还原反应速率由大到小依次为Fe(OH)2、 Fe2(OH)2CO3、 FeCO3,反应速率常数分别为0.003mg/(L h)、0.002mg/(L h)、0.001mg/(L h)。通过对反应体系沉淀物进行X射线衍射分析,发现Fe(OH)2体系沉淀物成分为Fe3O4和FeOOH;Fe2(OH)2CO3体系沉淀物成分为FeOOH;FeCO3体系沉淀物主要为FeOOH及未反应的FeCO3。
其他文献
现代福利制度对战后资本主义国家的经济发展和社会融合起了重要作用。20世纪90年代以来福利制度的危机根源于充分就业的坍塌。低工资战略可以扩大就业,但会面临充分保护日益
采用熔融制样,以钾长石、钠长石国家标准样品为主,辅以粘土、炉渣、硅石等标准样品,配制成一系列校准标准样品,用X射线荧光光谱法测定钾长石和钠长石中的Na20、A1203、Si02、K20
基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix assisted laser desorption ionization-time of flight-mass spectrometry,MALDI-TOF-MS)技术是一项能够分析多种组分(如蛋白质、
<正>推荐理由:选文时代气息、生活气息浓郁,人物群像生动。所设四道试题,角度都很精细,每一题都考到了点子上。第1题要求考生在具体语境中感受人物的活动,第2题要求考生分析
日本社会教育家川本字之介主张教育改革委员会要“尊重社会教育”。在以特殊教育为中心的二战后教育改革中发挥了极其重要的作用。在社会教育近代理论化、体系化形成过程中发
城市的地域性设计是指在城市建筑建设中,依据当地的自然环境、人文环境等区域特征,将其作为城市建筑的参考,融入到城市的整体设计规划当中,以此来突出地区的独特性,从环境对
一种新型的通过互联网的直接融资方式——股权众筹正在兴起,为解决中小微企业和初创企业融资困境提供了一种可能方案。互联网通过促进理性的集体行动、展现社交媒体信息以及
<正>随着医学的日益快速发展,妇科腹腔镜手术具有损伤小、愈合瘢痕不明显,术后粘连少、切口疼痛轻、住院时间短、避免开腹等优点,成为妇科疾病诊疗的重要手段[1]。妇科腹腔镜
目的:探讨经阴道超声检查和经腹部超声检查两种途径在妇产科疾病诊断中的应用价值。方法:回顾性分析629例妇产科疾病患者的影像学资料。患者均经临床症状体征、腹部和阴道超
<正>读了贵刊2017年第20期封面故事《取消燃油车石油怎么活?》,我才深深理解了什么是"一波未平,一波又起"。刚入世时,石油人对"狼来了"非常恐慌。然而,入世这么多年了,国内的
期刊