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本论文利用铁观音茶叶提取液还原Fe3+溶液,制备得到零价纳米铁粒子、羧甲基纤维素-纳米铁粒子以及壳聚糖载铁纳米复合材料,并对在废水处理的应用进行了初探,具体如下:(1)以铁观音茶叶提取液与氯化铁溶液反应制备得到零价纳米铁粒子。通过紫外可见吸收光谱、傅里叶变换红外光谱、X-射线粉末衍射、扫描电镜、透射电镜等手段对制得零价纳米铁粒子进行表征分析,结果表明零价纳米铁粒子呈球状,茶叶提取液中的有效成分既充当还原剂又充当保护剂。以溴百里酚蓝的催化降解为模型反应,考察了零价纳米铁粒子的制备条件(Fe Cl3溶液浓度、制备时间、合成温度和Fe Cl3溶液和茶叶提取液的比例)和反应降解条件(零价纳米铁粒子的投加量、溴百里酚蓝初始浓度和过氧化氢的浓度)对其催化降解性能的影响。结果说明,当氯化铁溶液的浓度为0.05 mol/l、制备时间1 h、合成温度60o C、氯化铁溶液与茶叶提取液的比例为1:2时,零价纳米铁催化剂对溴百里酚蓝有最好的降解效果;零价纳米铁粒子的投加量为0.33 m M时,催化剂对溴百里酚蓝的降解效果最好(降解速率最快);当溴百里酚蓝初始浓度大于150 mg/L时,反应速率逐渐降低;过氧化氢的浓度大于2%时,会抑制羟基自由基的生成,从而降低催化剂对溴百里酚蓝的降解率。(2)以羧甲基纤维素为分散剂,铁观音茶叶提取液与氯化铁溶液反应制备得到羧甲基纤维素-纳米铁粒子。通过傅里叶变换红外光谱、X-射线粉末衍射、热重分析、扫描电镜、透射电镜对制得的羧甲基纤维素-纳米铁粒子进行表征分析,结果表明纳米铁粒子呈球状、分散性好,羧甲基纤维素以单齿配位的形式结合在零价纳米铁的表面。以溴百里酚蓝的催化降解为研究对象,研究了羧甲基纤维素初始浓度和反应降解条件(催化剂投入量和溴百里酚蓝初始浓度)对羧甲基纤维素-纳米铁催化性能的影响。结果表明,当羧甲基纤维素的浓度为3%时制备得到纳米铁催化剂具有最好的催化活性;催化剂的投入量对溴百里酚蓝的催化降解反应速率基本没有什么变化;溴百里酚蓝的浓度越大,催化剂对溴百里酚蓝的催化降解率越低,反应降解速率越慢。(3)以壳聚糖为载体,利用铁观音茶叶提取液与氯化铁溶液反应制备得到铁-壳聚糖纳米复合材料。通过紫外可见光谱分析、傅里叶变换红外光谱、X-射线粉末衍射、热重分析、扫描电镜、透射电镜、X-射线光电子能谱对制得的铁-壳聚糖复合材料进行表征,分析结果表明铁-壳聚糖粒子呈球状,壳聚糖分子以N、O的配位结合在纳米铁表面,Cr(VI)被还原成Cr(Ⅲ)。以Cr(VI)的去除还原为研究对象,研究了壳聚糖载铁复合材料的制备条件(Fe Cl3溶液浓度、壳聚糖的加入量、体系反应温度和反应体系的p H)和反应条件(复合材料的投入量、溶液中Cr(VI)的初始浓度、反应温度)对Cr(VI)的去除还原的影响。结果表明,当氯化铁溶液的浓度为0.1 mol/l、壳聚糖的加入量为1.5 m L、体系反应温度60o C、反应体系p H值为6时制备得到的壳聚糖载铁复合材料对Cr(VI)的还原效果最好;壳聚糖载铁复合材料的投入量越大,对溶液中Cr(VI)的还原效果越好,由反应速率常数与壳聚糖载铁复合材料投加量线性拟合曲线可以得出壳聚糖载铁复合材料对Cr(VI)还原过程中还有吸附作用;当溶液中Cr(VI)初始浓度越大时,还原效率越低,反应速率逐渐减小;体系反应温度越高,壳聚糖载铁复合材料的活性更高,对溶液中Cr(VI)的还原效果越好,反应的活化能为40.61 k J/mol。