【摘 要】
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碳材料具有稳定性好、吸附性强、电子传输性能优异等特点,能提升纳米零价铁(Nanoscale zero-valent iron,nZVI)颗粒的反应性和迁移性。铁碳复合材料在有机氯化物(Organochlor
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碳材料具有稳定性好、吸附性强、电子传输性能优异等特点,能提升纳米零价铁(Nanoscale zero-valent iron,nZVI)颗粒的反应性和迁移性。铁碳复合材料在有机氯化物(Organochlorine compounds,OCs)污染控制与修复中有良好的应用前景。本文在研究纳米零价铁/有序介孔碳(nZVI/CMK-3)复合材料降解三氯乙烯(TCE)性能的基础上,探讨了CMK-3强化nZVI降解TCE的作用及机制,试图为开发经济高效的新型铁碳复合材料提供指导。论文主要结果如下:(1)有序介孔碳CMK-3能抑制水中nZVI颗粒团聚,有效强化nZVI降解TCE。nZVI/CMK-3复合材料水力学直径由nZVI颗粒的3726.60μm降低至1454.30～2007.08μm。当反应时间为5 d时,nZVI/CMK-3复合材料去除水中TCE的效率是nZVI的2.5倍,去除过程以脱氯为主(75.3～79.4%),吸附为辅(20.6～24.7%);随nZVI/CMK-3中有序介孔碳CMK-3含量(0～75%)增加,TCE脱氯效率提高。(2)有序介孔碳CMK-3的导电性及氢气吸附能力是强化nZVI降解TCE的关键,两者分别通过直接和间接电子转移途径促进TCE降解。nZVI/CMK-3复合材料的总腐蚀电流密度为10.69μA/cm~2,为nZVI的17.5倍,直接电子转移能力显著增强。有序介孔碳CMK-3良好的氢气吸附能力使原子氢在局部形成高浓度聚集,促进TCE还原脱氯。
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