李金祺:Fe-Si-B非晶合金去除水中Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的性能研究论文

李金祺:Fe-Si-B非晶合金去除水中Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的性能研究论文

本文主要研究内容

作者李金祺(2019)在《Fe-Si-B非晶合金去除水中Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的性能研究》一文中研究指出:近几年,铁基非晶合金被发现能够快速降解偶氮染料废水,其去除速率高出传统晶态铁粉几十甚至几百倍,是一种兼具高活性、高稳定性的新型零价铁材料。理论上铁基非晶合金也可用于治理重金属废水,但就我们了解还未有相关研究报道。本论文选取电极电位远大于Fe(E0(Fe2+/Fe0)=-0.44V)的Cu(E0(Cu2+/Cu0)=+0.34V)和电极电位略大于Fe的Ni(E0(Ni2+/Ni0)=-0.23V)为重金属污染物,主要研究了Fe78Si9B13非晶合金条带对水中Cu(Ⅱ)的去除性能以及Fe78Si8B14非晶合金粉末对水中N i(Ⅱ)的去除性能,对促进铁基非晶合金治理工业重金属污水的应用具有重要意义。通过研究Fe78Si9B13非晶合金条带去除水中Cu(Ⅱ)的性能,发现Fe78Si9B13非晶合金条带去除水中Cu(Ⅱ)的途径与晶态铁保持一致,主要通过氧化还原反应将水中的Cu(Ⅱ)还原成不具有流动性的Cu0和Cu2O,相同条件下的表面积约化反应速率系数是同成分晶态合金条带和300目铁粉的2.6倍和39倍。优异的去除性能与其独特的非晶态结构以及类金属元素的添加有关,处于亚稳态的非晶态结构提供给Fe78Si9B13非晶合金条带中的铁原子更高的化学反应活性,而类金属元素的添加能够促进Fe78Si9B13非晶合金条带表面产物层脱落。同时,Fe78Si9B13非晶合金条带具有较强的环境适应性,在本文所研究的环境条件下,Fe78Si9B13非晶合金条带在60 min内对水中的Cu(Ⅱ)均能彻底的去除。重复性实验显示,条带在高浓度的含Cu(Ⅱ)废水中不会失去活性,剩余条带可重复使用直至消耗尽,在低浓度的含Cu(Ⅱ)废水中使用5次后仍保持50.7%的去除率。通过研究Fe78Si8B14非晶合金粉末去除水中Ni(Ⅱ)的性能,Fe78Si9B13非晶合金粉末主要通过还原和吸附的方式固定水中的N i(Ⅱ),去除过程符合伪一级动力学反应模型。Fe78Si8B14非晶合金粉末的亚稳态的非晶结构使得Fe78Si8B14非晶合金粉末具有更高的化学活性,粉末表面富集的类金属氧化物可以保护基体的高活性表面在大气中不被钝化。相同条件下,Fe78Si8B14非晶合金粉末对水中Ni(Ⅱ)的去除速率是300目铁粉的20倍,反应过程中粉末表面在被铁氧体完全覆盖时,会失去对N i(Ⅱ)的还原作用,但仍可通过吸附的方式去除水中的Ni(Ⅱ)。环境因素对Fe78Si9B13非晶合金粉末的去除性能影响较大,升高温度,弱酸性和碱性环境均可显著提高粉末的去除性能。

Abstract

jin ji nian ,tie ji fei jing ge jin bei fa xian neng gou kuai su jiang jie ou dan ran liao fei shui ,ji qu chu su lv gao chu chuan tong jing tai tie fen ji shi shen zhi ji bai bei ,shi yi chong jian ju gao huo xing 、gao wen ding xing de xin xing ling jia tie cai liao 。li lun shang tie ji fei jing ge jin ye ke yong yu zhi li chong jin shu fei shui ,dan jiu wo men le jie hai wei you xiang guan yan jiu bao dao 。ben lun wen shua qu dian ji dian wei yuan da yu Fe(E0(Fe2+/Fe0)=-0.44V)de Cu(E0(Cu2+/Cu0)=+0.34V)he dian ji dian wei lve da yu Fede Ni(E0(Ni2+/Ni0)=-0.23V)wei chong jin shu wu ran wu ,zhu yao yan jiu le Fe78Si9B13fei jing ge jin tiao dai dui shui zhong Cu(Ⅱ)de qu chu xing neng yi ji Fe78Si8B14fei jing ge jin fen mo dui shui zhong N i(Ⅱ)de qu chu xing neng ,dui cu jin tie ji fei jing ge jin zhi li gong ye chong jin shu wu shui de ying yong ju you chong yao yi yi 。tong guo yan jiu Fe78Si9B13fei jing ge jin tiao dai qu chu shui zhong Cu(Ⅱ)de xing neng ,fa xian Fe78Si9B13fei jing ge jin tiao dai qu chu shui zhong Cu(Ⅱ)de tu jing yu jing tai tie bao chi yi zhi ,zhu yao tong guo yang hua hai yuan fan ying jiang shui zhong de Cu(Ⅱ)hai yuan cheng bu ju you liu dong xing de Cu0he Cu2O,xiang tong tiao jian xia de biao mian ji yao hua fan ying su lv ji shu shi tong cheng fen jing tai ge jin tiao dai he 300mu tie fen de 2.6bei he 39bei 。you yi de qu chu xing neng yu ji du te de fei jing tai jie gou yi ji lei jin shu yuan su de tian jia you guan ,chu yu ya wen tai de fei jing tai jie gou di gong gei Fe78Si9B13fei jing ge jin tiao dai zhong de tie yuan zi geng gao de hua xue fan ying huo xing ,er lei jin shu yuan su de tian jia neng gou cu jin Fe78Si9B13fei jing ge jin tiao dai biao mian chan wu ceng tuo la 。tong shi ,Fe78Si9B13fei jing ge jin tiao dai ju you jiao jiang de huan jing kuo ying xing ,zai ben wen suo yan jiu de huan jing tiao jian xia ,Fe78Si9B13fei jing ge jin tiao dai zai 60 minnei dui shui zhong de Cu(Ⅱ)jun neng che de de qu chu 。chong fu xing shi yan xian shi ,tiao dai zai gao nong du de han Cu(Ⅱ)fei shui zhong bu hui shi qu huo xing ,sheng yu tiao dai ke chong fu shi yong zhi zhi xiao hao jin ,zai di nong du de han Cu(Ⅱ)fei shui zhong shi yong 5ci hou reng bao chi 50.7%de qu chu lv 。tong guo yan jiu Fe78Si8B14fei jing ge jin fen mo qu chu shui zhong Ni(Ⅱ)de xing neng ,Fe78Si9B13fei jing ge jin fen mo zhu yao tong guo hai yuan he xi fu de fang shi gu ding shui zhong de N i(Ⅱ),qu chu guo cheng fu ge wei yi ji dong li xue fan ying mo xing 。Fe78Si8B14fei jing ge jin fen mo de ya wen tai de fei jing jie gou shi de Fe78Si8B14fei jing ge jin fen mo ju you geng gao de hua xue huo xing ,fen mo biao mian fu ji de lei jin shu yang hua wu ke yi bao hu ji ti de gao huo xing biao mian zai da qi zhong bu bei dun hua 。xiang tong tiao jian xia ,Fe78Si8B14fei jing ge jin fen mo dui shui zhong Ni(Ⅱ)de qu chu su lv shi 300mu tie fen de 20bei ,fan ying guo cheng zhong fen mo biao mian zai bei tie yang ti wan quan fu gai shi ,hui shi qu dui N i(Ⅱ)de hai yuan zuo yong ,dan reng ke tong guo xi fu de fang shi qu chu shui zhong de Ni(Ⅱ)。huan jing yin su dui Fe78Si9B13fei jing ge jin fen mo de qu chu xing neng ying xiang jiao da ,sheng gao wen du ,ruo suan xing he jian xing huan jing jun ke xian zhe di gao fen mo de qu chu xing neng 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自兰州理工大学的李金祺,发表于刊物兰州理工大学2019-07-18论文,是一篇关于非晶合金论文,零价铁论文,去除论文,兰州理工大学2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自兰州理工大学2019-07-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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