明胶改性纳米铁的制备及去除甲基橙的研究

【摘要】纳米铁比表面积大，反应活性高，已成功应用于受有机氯化合物，硝基芳香化合物，砷，重金属，硝酸盐，染料和苯酚污染土壤，地下水和废水的修复或处理。但纳米铁极易团聚形成更大的颗粒，使其反应活性和稳定性降低。为提高纳米铁的反应活性和稳定性，本论文以明胶为改性剂，制备了明胶改性纳米铁并用于去除甲基橙。论文研究了明胶改性纳米铁的制备条件，探讨了明胶改性纳米铁对甲基橙的去除效果和机理。得到以下结论：(1)明胶改性纳米铁的制备条件为：向500mL三口烧瓶中加入100mL含有0.4964gFeSO4·7H2O的溶液（乙醇/水=1/1），通入氮气30min以去除溶液中的溶解氧，然后加入50mL含有0.1g明胶的溶液（40℃），搅拌30min。在不断搅拌下，用分液漏斗将50mL含有0.2366gKBH4的溶液逐滴滴入上述混合溶液中，KBH4全部滴加后，继续搅拌20min，即可制得明胶改性纳米铁。整个过程处于氮气气氛中。(2)与未改性纳米铁相比，明胶改性纳米铁的分散性和稳定性有所提高。明胶与纳米铁之间的相互作用可能是铁原子与明胶分子中氨基氮原子或羟基氧原子之间的配位作用。(3)明胶改性纳米铁对甲基橙的去除率高于未改性纳米铁。去除率随甲基橙初始浓度、初始pH值、溶解氧含量的增大而减小，随改性纳米铁用量、温度的增大而增大。NO3-和CO32-对甲基橙的去除有抑制作用，SO42-对甲基橙去除的影响与其浓度有关。(4)通过紫外-可见光谱推测产物中有对氨基苯磺酸钠。明胶改性纳米铁去除甲基橙的机理可能为吸附和还原的共同作用。
【作者】刘佳；
【导师】康春莉；
【作者基本信息】吉林大学，环境科学，2014，硕士
【关键词】明胶；改性；纳米铁；甲基橙；

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