无机纳米材料对水中污染物的吸附去除性能研究
无机纳米材料在光催化领域的应用研究
无机纳米材料在光催化领域的应用研究光催化技术作为一种环境友好、高效能的能源转换和环境净化方法，近年来备受关注。
无机纳米材料由于其特殊的物理结构和化学性质，在光催化领域展现出了巨大的应用潜力。
本文将重点介绍无机纳米材料在光催化领域的应用研究，包括其在水处理、空气净化和可见光催化等方面的应用。
首先，无机纳米材料在水处理方面的应用研究具有重要意义。
水污染是全球环境问题的重要组成部分，对人类健康和生态系统产生了严重影响。
光催化技术利用无机纳米材料的特殊特性，如高比表面积、可调控的光学性质和潜在的催化活性，可以有效降解水中有机污染物和重金属离子。
例如，钛酸钡纳米颗粒具有优异的光催化活性，在紫外光照射下可将有机污染物分解为无害的物质。
银纳米颗粒在可见光照射下表现出优异的抗菌性能，可用于水中微生物的灭活。
因此，无机纳米材料在水处理领域的应用研究有望解决水污染问题，提高水资源的可持续利用。
其次，无机纳米材料在空气净化方面也有重要应用。
空气污染已成为全球性的环境问题，严重影响人类健康和生态平衡。
光催化技术利用无机纳米材料的光吸收和光致电子转移特性，可以去除空气中的污染物，如有机挥发物和氮氧化物。
氮氧化物是大气污染的主要成分，其对人体呼吸系统和环境造成严重危害。
钛酸锆纳米颗粒作为一种优异的光催化剂，可将氮氧化物催化为无害的氮气和水。
此外，某些金属氧化物纳米材料，如二氧化钛纳米颗粒，也表现出优异的吸附和催化性能，可用于吸附和分解有机挥发物，如苯和甲醛。
因此，无机纳米材料在空气净化方面的应用研究为改善空气质量和保护人类健康提供了新的途径。
最后，无机纳米材料在可见光催化方面的研究也具有重要意义。
传统的光催化材料大多对紫外光具有较好的响应，而可见光占据了太阳光谱的大部分，因此开发可见光催化材料对于提高光催化效率和节能具有重要意义。
无机纳米材料由于其尺寸效应和表面等特性，可以调控材料的光电性能，实现对可见光的吸收和利用。
例如，通过调控二氧化钛纳米材料的形貌和晶型，可以显著提高其可见光催化活性。
纳米科技技术在水污染治理中的应用方法总结
纳米科技技术在水污染治理中的应用方法总结近年来，水污染问题日益严重，对人类生活和生态系统造成了严重的威胁。
纳米科技作为一种新兴的技术手段，正在被广泛应用于水污染治理中。
本文将总结纳米科技技术在水污染治理中的应用方法，并探讨其优势和挑战。
在纳米科技技术中，纳米材料具有独特的物理、化学和生物特性，使其成为一种理想的水污染治理材料。
以下是纳米科技技术在水污染治理中的几种主要应用方法。
第一，纳米材料吸附技术。
纳米材料具有巨大的比表面积和高度活性的表面，使其具有出色的吸附性能。
通过调控纳米材料的物理和化学性质，可以增强其对水中有机和无机污染物的吸附能力。
例如，纳米炭黑、纳米铁和纳米氧化铁等纳米材料广泛用于吸附水中的有机物和重金属离子。
第二，纳米材料催化技术。
纳米材料因其高度活性的表面，可以提供更多的活性位点，从而提高催化反应的效率。
纳米金属、纳米氧化物、纳米氢氧化物等纳米材料常用于降解水中的有机污染物和催化氧化剂的生成。
此外，通过纳米材料的催化作用，水中的有害物质也可以转化为无害的物质。
第三，纳米材料薄膜技术。
纳米薄膜技术是一种将纳米材料制备成膜状结构，用于分离、过滤和去除水中污染物的方法。
纳米薄膜具有高度的微孔结构和特殊的表面特性，可以有效地去除水中的微生物、有机物和重金属等有害物质。
纳米陶瓷、纳米纤维和纳米膜等纳米薄膜材料被广泛应用于水处理领域。
第四，纳米材料光催化技术。
纳米材料的光催化性能是其在水污染治理中的重要应用方向之一。
通过纳米材料对可见光和紫外光的吸收和转化，可以激发光催化反应，降解水中的有机污染物和杀灭微生物。
纳米二氧化钛(TiO2)、纳米氧化锌(ZnO)和纳米锡酸锂(LiSn)等纳米材料常用于水中光催化处理。
纳米科技技术在水污染治理中的应用方法具有许多优势。
首先，纳米材料拥有巨大的比表面积和高度活性的表面，使其具有出色的污染物吸附和催化性能，能够高效去除水中的污染物。
其次，纳米材料的尺寸和形状可以通过合成方法进行调控，以适应不同种类和浓度的污染物。
纳米科技在水污染治理中的实际应用案例
纳米科技在水污染治理中的实际应用案例水污染是世界各地面临的严重环境问题之一，对人类健康和生态系统造成了巨大的威胁。
传统的水污染治理方法效果有限，因此，对于新的、高效的水污染治理技术的需求日益增加。
纳米科技作为一项前沿技术，被广泛应用于水污染治理领域，取得了可喜的成果。
本文将通过介绍几个纳米科技在水污染治理中的实际应用案例，以展示纳米技术在改善水质方面所取得的重要进展。
首先，纳米颗粒在水污染治理中得到了广泛应用。
纳米颗粒具有较大的比表面积和特殊的物理和化学性质，使其能够吸附、催化和溶解污染物。
例如，钛酸锶纳米颗粒可以通过催化过程降解水中的有机污染物，如苯、氯化石脑等。
此外，纳米氧化铁颗粒在吸附重金属污染物方面显示出了极高的效果。
这些纳米颗粒可以通过喷射、浸渍等方法添加到水处理过程中，有效地去除水中的有机和无机污染物，提高水质。
其次，纳米材料在水污染治理中的应用不仅限于颗粒，还包括薄膜和纳米复合材料。
纳米薄膜是一种具有超薄结构的材料，在水处理中具有重要作用。
例如，纳米氧化锌薄膜被广泛应用于紫外线消毒系统，用于去除水中的细菌和病毒。
此外，纳米复合材料是将纳米材料与其他功能材料相结合，形成具有多种功能的材料。
一个例子是将纳米银颗粒与聚合物复合材料结合，形成抗菌性能强的膜材料，可以在水处理过程中去除水中的细菌和病毒，有效地提高水质。
此外，纳米技术还可以用于水中重金属污染物的去除。
重金属污染是一种严重威胁人类健康和生态系统的水污染问题。
传统的重金属去除方法往往存在效率低、成本高等问题。
纳米技术通过提高吸附剂的表面积和活性，提高了重金属去除的效率。
例如，纳米硅颗粒可以作为一种高效的吸附剂，将水中的重金属离子吸附到其表面，从而有效去除重金属污染物。
此外，纳米铁颗粒作为一种环境友好的去污剂，也广泛应用于水处理中。
最后，纳米技术在水污染治理中的应用也包括水净化和水资源的再利用。
纳米材料可以通过过滤、吸附、催化等方式对水进行净化，使得废水得到有效处理。
吸附法去除水中六价铬的研究进展
本次演示旨在探讨玉米秸秆的改性及其对六价铬离子吸附性能的影响。近年 来，随着环境污染问题的日益严重，寻找高效、环保的污染治理材料已成为研究 热点。玉米秸秆作为一种丰富的生物资源，具有很好的应用前景。本次演示将介 绍玉米秸秆的改性方法及其对六价铬离子吸附性能的影响，为环境保护和污染治 理提供新的思路。
三、研究进展
近年来，研究人员针对皮革中六价铬的测定方法进行了大量研究。在样品处 理技术方面，研究者们探索了各种样品预处理方法，如超声波辅助萃取、加速溶 剂萃取、微波辅助萃取等，以提高样品的提取效率和测定准确性。在测定方法与 标准方面，分光光度法、电化学法、色谱法、原子吸收光谱法等都有应用报道， 但各方法之间的准确性和重复性存在差异。
综上所述，玉米秸秆的改性及其对六价铬离子吸附性能的研究具有重要的理 论和实践意义。通过改性处理，可以提高玉米秸秆对六价铬离子的吸附能力，从 而有效治理环境污染。然而，仍需进一步研究以完善改性条件和评估其在实际环 境中的应用效果。
一、引言
随着工业和农业的快速发展，水体中重金属离子污染的问题日益严重。这些 重金属离子，如铅、汞、镉等，对环境和人类健康构成严重威胁。因此，开发有 效的重金属离子去除技术成为当前研究的热点。海藻酸钠基吸附材料由于其独特 的物理化学性质，如高吸附容量、快速吸附等，在水体重金属离子去除领域具有 广阔的应用前景。本次演示将综述海藻酸钠基吸附材料去除水中重金属离子的最 新研究进展。
最后，在实际应用中，如何实现高效、环保的六价铬去除仍需考虑许多实际 问题。例如，如何实现大批量生产高品质的吸附剂；如何在保证去除效果的同时 降低运行成本；如何合理规划设计水处理流程等问题都需要在实际应用中进行深 入研究和探讨。
总结：
本次演示介绍了吸附法去除水中六价铬的基本原理和影响因素，并展望了未 来的研究方向。尽管该领域已经取得了一定的进展，但仍有许多问题需要进一步 研究和探讨。希望通过不断的研究和实践探索，进一步推动该领域的发展并提高 实际应用中的处理效果和效率。
《2024年MXene基纳米材料的制备及光催化降解水中有机污染物的性能研究》范文
《MXene基纳米材料的制备及光催化降解水中有机污染物的性能研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展，水体污染问题日益严重，尤其是有机污染物的排放对环境和人类健康构成了严重威胁。
因此，开发高效、环保的水处理技术成为当前研究的热点。
MXene基纳米材料作为一种新型的二维材料，因其独特的物理化学性质，在光催化领域展现出巨大的应用潜力。
本文旨在研究MXene基纳米材料的制备方法及其在光催化降解水中有机污染物方面的性能。
二、MXene基纳米材料的制备1. 材料选择与制备原理MXene基纳米材料是以MAX相陶瓷为前驱体，通过选择性刻蚀A元素而获得的一类二维层状材料。
本文选择具有优异电导性和光吸收性能的Ti3C2Tx（T为表面官能团）MXene作为研究对象，采用液相剥离法制备MXene纳米片。
2. 制备过程（1）制备MAX相前驱体：通过高温固相反应制备MAX相陶瓷。
（2）刻蚀A元素：将MAX相陶瓷与氢氟酸溶液反应，刻蚀掉A元素，得到MXene。
（3）液相剥离：将MXene分散在溶剂中，通过超声波处理得到MXene纳米片。
三、光催化降解水中有机污染物性能研究1. 实验方法采用常见的水中有机污染物如染料、苯酚等为目标污染物，研究MXene基纳米材料的光催化性能。
在实验中，将MXene纳米片分散在含目标污染物的水溶液中，通过模拟太阳光照射，观察污染物的降解情况。
2. 结果与讨论（1）光催化活性：实验结果表明，MXene基纳米材料具有良好的光催化活性，能够有效降解水中的有机污染物。
（2）降解机制：MXene基纳米材料在光照下产生光生电子和空穴，这些活性物种能够与水中的有机污染物发生氧化还原反应，从而实现污染物的降解。
（3）影响因素：MXene基纳米材料的光催化性能受多种因素影响，如材料的比表面积、表面官能团种类及数量、光照强度等。
通过优化制备条件和改性处理，可以提高MXene基纳米材料的光催化性能。
四、结论本文研究了MXene基纳米材料的制备方法及其在光催化降解水中有机污染物方面的性能。
吸附剂的性能及其在水污染治理中的应用研究
吸附剂的性能及其在水污染治理中的应用研究一、前言当前，随着人们生活水平的不断提高，水资源的需求与供给的矛盾不断激化，水环境污染问题成为了世界性的难题。
水污染治理已经成为政府、企业及社会各界关注的热点问题，而吸附技术是目前水污染治理领域中的一项重要技术手段。
本文将从吸附剂的性能特点入手，探讨吸附剂在水污染治理中的应用研究。
二、吸附剂的性能特点吸附剂是指具有吸附性能的化学物质，其主要特点是：1.表面积大。
吸附剂靠其表面积来吸附污染物，因此，表面积越大，吸附能力越强。
例如，活性炭拥有较大的表面积，能够有效地去除水中的有机污染物。
2.孔径和分布均匀。
吸附剂的孔径需要与污染物的分子大小相匹配，且分布均匀，以确保其能够充分吸附污染物。
3.化学稳定性好。
吸附剂需要具有良好的化学稳定性，以保证其在水中有效期较长。
4.吸附速度快。
吸附剂需要具有快速吸附污染物的特点，以确保其在实际应用中的高效性。
5.再生性好。
吸附剂性能的再生性很好是较高运用的前提条件，能够重复使用，从而减少污染物的处理成本。
三、吸附剂在水污染治理中的应用1.活性炭吸附活性炭是一种炭质吸附剂，能够有效去除水中的颜色、气味、有机物和部分无机物。
由于活性炭具有较大的比表面积和出色的吸附性能，可以生产各种规格和形式的净水设备，保留应用领域非常广泛。
2.离子交换树脂吸附离子交换树脂吸附主要作用于离子交换剂、分子筛和聚合物材料。
离子交换树脂质量较轻、吸附能力强，且易于再生。
常用于大型污水处理厂和工业排放废水中的离子去除。
3.纳米材料吸附纳米金属氧化物、纳米二氧化硅等纳米材料被广泛用于水污染的处理领域。
这些物质表面积大、孔径小、分散性强，对污染物具有高效的去除能力。
同时，纳米材料在高温和光照条件下会分解，无需高额成本的回收和处理4.海藻吸附海藻是一种天然的吸附剂，其主要成分是海藻酸盐。
海藻吸附污染物主要依靠其多种官能团对污染物的吸附作用，具有较好的治理效果。
同时，海藻富含蛋白质、多糖等营养成分，可作为一种天然水体净化和肥料资源，具有较好的应用前景。
纳米技术在水处理中的应用方法
纳米技术在水处理中的应用方法近年来，随着全球水资源的不断减少和水污染问题的日益严重，寻找高效且可持续的水处理方法变得尤为重要。
纳米技术作为一种前沿技术，具有独特的优势，被广泛应用于水处理领域。
本文将介绍纳米技术在水处理中的应用方法，包括纳米材料的制备、纳米膜的应用以及纳米颗粒的过滤。
首先，纳米技术在水处理中的应用方法之一是利用纳米材料实现水污染物的去除。
纳米材料具有高比表面积、良好的化学稳定性和可调控性等优势，可以用于吸附、催化和降解水中的有害物质。
例如，纳米铁、纳米二氧化钛和纳米氧化铜等材料可以吸附重金属离子、有机污染物和微生物等，并能够通过光催化或电催化降解有机污染物。
此外，纳米材料还可以用于制备核壳结构的吸附剂，具有更高的吸附容量和选择性。
因此，纳米材料在水处理中的应用具有广阔的发展前景。
其次，纳米技术在水处理中的应用方法之二是利用纳米膜实现水的分离和净化。
纳米膜是一种具有纳米级孔隙结构的薄膜材料，可以通过纳米级孔隙的选择性通道实现对水中不同组分的分离和过滤。
目前，常用的纳米膜包括纳滤膜、超滤膜和反渗透膜等。
纳滤膜和超滤膜可以有效去除水中的悬浮物、胶体和有机污染物，而反渗透膜则可以去除水中的溶解性盐和无机污染物。
此外，纳米膜还可以通过表面修饰和交联处理等方式提高过滤效率和抗污染性能。
因此，纳米膜在水处理中的应用具有高效、节能和环保等特点。
最后，纳米技术在水处理中的应用方法之三是利用纳米颗粒实现水的过滤和杀菌。
纳米颗粒是一种尺寸在纳米级别的颗粒，具有较大的比表面积和较高的抗菌性能。
通过使用纳米颗粒作为过滤介质，可以有效去除水中的微小颗粒、胶体和细菌等。
此外，纳米颗粒还可以利用其抗菌性能实现对水中微生物的杀灭。
例如，纳米银颗粒具有优异的抗菌性能，可以被广泛应用于病原体的去除和杀菌消毒。
因此，纳米颗粒在水处理中的应用被认为是一种有效、可持续的方法。
综上所述，纳米技术在水处理中的应用方法包括利用纳米材料实现水污染物的去除、利用纳米膜实现水的分离和净化，以及利用纳米颗粒实现水的过滤和杀菌。
纳米材料在环境污染治理中的作用与方法总结
纳米材料在环境污染治理中的作用与方法总结摘要：随着现代工业的快速发展，环境污染成为了全球面临的严重问题之一。
为了解决环境污染带来的危害，纳米材料作为一种新兴的技术应运而生，并广泛应用于环境污染治理中。
本文将就纳米材料在环境污染治理中的作用与方法进行总结与探讨。
1. 引言近年来，纳米材料因其独特的物理、化学和生物特性被广泛应用于环境治理领域。
纳米材料具有高比表面积、尺寸效应、界面效应以及可调控性等显著优点，可用于提高环境污染治理效果。
本文将对纳米材料在水、大气和土壤等环境污染治理中的作用与方法进行总结。
2. 纳米材料在水污染治理中的作用与方法2.1 纳米颗粒的吸附与吸附剂纳米颗粒具有较高的比表面积和活性，可以作为吸附剂用于水污染治理。
例如，纳米零价铁颗粒具有优异的去除重金属离子和有机物的能力，可通过吸附和还原作用有效地去除水中的污染物。
另外，纳米材料还可以修饰活性炭等吸附剂，增加其吸附容量和选择性，提高水污染治理效率。
2.2 纳米光催化材料纳米光催化材料在水污染治理中也有着重要的作用。
这些材料可通过光催化反应将有机污染物和重金属离子转化为无害的物质。
例如，纳米二氧化钛光催化剂对光照下的有机物具有较高的降解效率，可应用于水处理和废水处理中。
3. 纳米材料在大气污染治理中的作用与方法3.1 纳米催化剂纳米催化剂可用于大气污染物的催化氧化。
例如，纳米金属氧化物催化剂具有较高的催化活性和选择性，能够将大气中的氮氧化物、有机挥发物和一氧化碳等污染物转化为无害的物质。
3.2 纳米溶胶和纳米涂层纳米溶胶和纳米涂层可以通过吸附和过滤的方式去除大气中的颗粒物、甲醛等有机污染物和一氧化氮等无机污染物。
这些纳米材料具有较大的表面积和孔隙结构，能够高效地捕获和吸附大气污染物。
4. 纳米材料在土壤污染治理中的作用与方法4.1 纳米修复剂纳米修复剂可以修复土壤中的重金属、有机物和有机磷农药等污染物。
例如，纳米磁铁颗粒和纳米二氧化硅修复剂具有良好的吸附性能，可用于吸附和固定土壤中的污染物。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
国标GB 5749—2006 饮用水标准
砷 As（mg/L） 镉 Cd（mg/L） 铬 Cr (VI)（六价，mg/L） 铅 Pb（mg/L） 汞 Hg（mg/L） 0.01 0.005 0.05 0.01 0.001
硒 Se（mg/L）
氰化物 CN（mg/L） 氟化物 F（mg/L）
0.01
0.05 1.0
As (V) 的最大吸 附量(mg g-1)
Pb (II)的最大吸 附量 (mg g-1)
海胆 α- FeOOH
阵列 （α- FeOOH） 棒状 （α- FeOOH） 商品 α-FeOOH 花状 Fe2O3 空心球 CeO2
120.8 108.5 116.6 10 34.1 72
66.2 55 57 1.1 5.9 22.4
一. 高效去除As、Pb、Cd等金属离子的纳米功能材料
2.铁基氧化物复合纳米材料
Lepidocrocite FeOOH PDF#44-1415
Goethite FeOOH PDF#29-0713
(200)
Intensity(Counts)
(210)
(301)
(111)
(501)
(220) (511)
30 min 搅拌
90 oC, 60 min 搅拌
r-FeOOH 350 oC N2, 4h
Fe2O3@MgAl(OH)CO3
Mg(NO3)2, Al(NO3)3
直接负载或有机物调节
Fe2O3
一. 高效去除As、Pb、Cd等金属离子的纳米功能材料
2.铁基氧化物复合纳米材料
FeOOH FeOOH
Fe2O3(N2，350℃)
2.铁基氧化物复合纳米材料
溶液中As (C0=10 ppm, pH=4)和Pb (C0=30ppm)随时间的变化曲线
As和Pb的吸附等温线
1、Pb的浓度随时间逐渐减小，As的浓度减少较快，随后达到稳定; 2、随着吸附的进行，溶液中Mg 的浓度逐渐增大，但远小于国家标准，Al不析出。 3、Pb在170ppm处的饱和吸附量为195 mg/g; As在170 ppm处的饱和吸附量为70 mg/g.
1.铁基氧化物纳米材料 加热回流
FeSO4· 7H2O：廉价易得
三维海胆状
EG: 保护亚铁离子过快氧化
H2O：溶剂
单分散棒状
反应物
实验装置： 加热、搅拌
有序阵列
优点：无表面活性剂，无强碱的加入，实验操作简便可控
一. 高效去除As、Pb、Cd等金属离子的纳米功能材料
1.铁基氧化物纳米材料
海 胆 状 羟 基 氧 化 铁 多 级 结 构 的 演 变 过 程
二. 同步吸附重金属与降解有机微污染物纳米功能材料
1. 氧化铁 /氧化硅复合材料
103.0 87 90 1.0 14.4 9.2
一. 高效去除As、Pb、Cd等金属离子的纳米功能材料
1.铁基氧化物纳米材料 氧化铁多级结构吸附去除重金属离子
吸附剂 海胆α-Fe2O3 海胆Fe3O4 海胆α- FeOOH 阵列（α-Fe2O3） 阵列（Fe3O4） 阵列α- FeOOH） 棒状 （α-Fe2O3） 棒状 （Fe3O4） 棒状 （α- FeOOH） 比表面积 (m2 g-1) 140.8 130 120.8 119.8 110.0 108.5 130.7 117.0 116.6 As (V) 的最大吸 附量(mg g-1) 43 40 66.2 45 40 55 50 52 57 Pb (II)的最大吸 附量 (mg g-1) 82 78 103.0 80 72 87 82 77 90
2.铁基氧化物复合纳米材料
Hematite Fe2O3 PDF#33-0664 Maghemite Fe2O3 PDF#39-1346 (110)
Fe2O3(air) Fe2O3(N2) Fe2O3(Ar)
Intensity(Counts)
(104)
(116)
(012)
(113) (400)
(024)
羟基氧化铁的多羟基特性对其优异的吸附去除重金属离子性能至关重要！ J. Mater. Chem., 2010， J. Nanotech. And Nanosci., 2010，
一. 高效去除As、Pb、Cd等金属离子的纳米功能材料
2.铁基氧化物复合纳米材料
FeSO4 Mg(CH3COO)2 H2 O
无机纳米材料对水中污染物的 吸附去除性能研究
研究背景：饮用水安全
目前水中污染物已达2千多种（2221）主要为有机化学物、碳化物、金属物， 其中自来水里有765种（190种对人体有害，20种致癌，23种疑癌，18种促癌，56 种致突变：肿瘤）。 在中国，而高达65%的人饮用浑浊、苦碱、含氟、含砷、工业污染、传染病的水。 2亿人饮用自来水，7000万人饮用高氟水，3000万人饮用高硝酸盐水，5000万人饮 用高氟化物水，1.1亿人饮用高硬度水。
Binding Energy (eV)
E/V vs.SCE
Sheet-FexOy-SiO2的XPS（左）与电化学表征（右） 电化学测试条件： in 0.1 M Na2SO4， 50 mV· s-1扫速
二. 同步吸附重金属与降解有机微污染物纳米功能材料
1. 氧化铁 /氧化硅复合材料
Sheet-FexOy-SiO2在CMB=20 mg· L-1,CPb(II)=10 mg· L-1浓度随时间 变化曲线（左）以及等温吸附曲线
二. 高效去除As、Pb、Cd等金属离子的纳米功能材料
3.三维花状磷酸钛纳米材料
500μL钛酸四丁酯 100mL无水乙醇
stirring
1h
5mL磷酸
50℃搅拌
洗涤，干燥
花状磷酸钛 白色粉末
成核长大
自组装生长
熟化成形
二. 高效去除As、Pb、Cd等金属离子的的纳米功能材料
3.三维花状磷酸钛纳米材料
(122)
(214) (300)
(220)
(119)
70
20
30
40
50
60
o
(220)
80
纤铁矿FeOOH在不同气氛中350℃保持4h的XRD图谱.
由图可以看出：在空气中主要生成 -Fe2O3; 而在N2或Ar中除了生成 Fe2O3外，还混有一定量的 -Fe2O3. -
2-Theta( )
一. 高效去除As、Pb、Cd等金属离子的纳米功能材料
Volume@STP/cm g
-1
Intensity/a.u.
500 400 300 200 100 0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
3
*
Fe2O3 PDF#25-1402 Tetragonal
Sheet-FexOy-SiO2: BET=103.6 m g SiO2: BET=14.35 m g
2.铁基氧化物复合纳米材料
Fe2O3@MgAl(OH)CO3 MgAl(OH)CO3
Intensity(Counts)
10
20
30
40
50
o
60
70
80
2-Theta( )
图4. 碱式碳酸盐及其与Fe2O3复合物的XRD图谱.
由图谱可以看出：碱式碳酸盐是无定形的。
一. 高效去除As、Pb、Cd等金属离子的纳米功能材料
(a) TEM image of SiO2, and (b,c,d) TEM and SEM image of Sheet-FexOy-SiO2.
二. 同步吸附重金属与降解有机微污染物纳米功能材料
1. 氧化铁 /氧化硅复合材料
700 600
Sheet-FexOy-SiO2 SiO2
Sheet-FexOy-SiO2 SiO2
1.铁基氧化物纳米材料 富含-OH的铁基纳米材料
OH
BET
BET: 海胆状>阵列>纳米棒
BJH
平均孔径: 海胆状>阵列>纳米棒
羟基氧化铁三种微纳结构比表面积表征
一. 高效去除As、Pb、Cd等金属离子的纳米功能材料
1.铁基氧化物纳米材料 羟基氧化铁多级结构吸附去除重金属离子
吸附剂 比表面积 (m2 g-1)
XRD
逐步生长过程： （a）首先形成大量的微粒，微粒形成聚集体以降低表面 自由能；（b）随后形成的粒子依附于聚集体的表面而不断沉积；（c）在 不断的生长过程中晶粒趋向于沿着特定的晶面生长，从而使得该晶面方向 不断延长，同时结晶度渐好 阵列状和棒状结构同样符合逐步生长过程
一. 高效去除As、Pb、Cd等金属离子的纳米功能材料
中国地表水中重金属离子为汞、镉、铬、铅等，来自工业 排放，造成近年屡发血铅，血汞等环境突发事件。 地下水主要污染为砷离子，来自天然过程。内蒙古、山西、 新疆、宁夏和吉林
内蒙古托克托县兴旺庄村的饮用水，砷超出国家标准（10ppb）10倍以 上，氟离子含量接近国标限值（1.0ppm）的3倍。同时，该村的地下水 呈淡黄色并带有微臭味，其中有机物含量非常高，有机物含量（腐植 酸TOC）接近20mg/l。
Pb2+
Cd2+
吸附速率曲线
Pb饱和吸附量可达700mg/g
Cd的饱和吸附量达160mg/g
Company Logo
二. 同步吸附重金属与降解有机微污染物纳米功能材料
1. 氧化铁 /氧化硅复合材料
SiO2 FeSO4 CTAB K2CO3 EG/H2O ultrasonication 1h Sheet-FexOy-SiO2 180 oC, 8h
714
712
710
708
706
704
Binding Energy (eV)
Fe2p