【正文】 再次，再次向他們說(shuō)聲：謝謝你們！真的非常感謝你們！另外，蔣斌、董文娟、劉彬、趙藝等同實(shí)驗(yàn)室的師兄師姐以及趙蘭萍、徐謹(jǐn)、許生輝、劉乾等同學(xué)也對(duì)我的工作給予了極大的支持。在過(guò)去三個(gè)月的實(shí)驗(yàn)研究中，導(dǎo)師對(duì)我工作上悉心的指導(dǎo)和諄諄教誨令我終生難忘，在此謹(jǐn)向?qū)熤乱猿绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！導(dǎo)師活躍的學(xué)術(shù)思想、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、精益求精的工作作風(fēng)將永遠(yuǎn)是我學(xué)習(xí)的楷模。(除了上述提及的反應(yīng)物初始濃度、振蕩時(shí)間、鐵粉投加量、初始pH值以外，氯代有機(jī)物還原脫氯效率還和反應(yīng)溫度、有機(jī)物結(jié)構(gòu)、鐵粉粒徑等因素有關(guān)，但鑒于時(shí)間比較倉(cāng)促以及實(shí)驗(yàn)室條件有限，所以本次實(shí)驗(yàn)中暫未涉及到)致 謝 本論文是在導(dǎo)師趙保衛(wèi)老師的悉心指導(dǎo)下完成的。但是鎳/鐵雙金屬體系，不僅可以克服零價(jià)鐵上述的缺點(diǎn)，還可以大大提高還原脫氯的效果（這點(diǎn)通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)所得出的數(shù)據(jù)就可以明顯看出來(lái)），而且鎳金屬的價(jià)格并不昂貴，所以作為一種廉價(jià)、高效、綠色環(huán)保的催化劑，鎳/鐵雙金屬在今后的還原脫氯實(shí)驗(yàn)研究和環(huán)境污染治理中應(yīng)當(dāng)被大力推廣。 展望目前零價(jià)鐵金屬還原降解氯代有機(jī)物作為一個(gè)非常熱門(mén)的研究領(lǐng)域，該方法的優(yōu)點(diǎn)在于：①零價(jià)鐵來(lái)源豐富，價(jià)格便宜；②處理成本低，操作簡(jiǎn)單；③可以原位修復(fù)地下水污染；④對(duì)某些有機(jī)氯化物能夠迅速還原脫氯。在鎳/鐵雙金屬體系下，當(dāng)溶液的初始環(huán)境處于弱堿性時(shí)，還原脫氯的效果最好；（5）三氯乙烯還原脫氯的效果遠(yuǎn)比氯苯好得多，尤其在鎳/鐵雙金屬體系下表現(xiàn)的更為明顯。在單一鐵體系下，氯苯和三氯乙烯的最佳振蕩時(shí)間均為48小時(shí)，而在鎳/鐵雙金屬體系下，氯苯和三氯乙烯的最佳振蕩時(shí)間分別為48小時(shí)、24小時(shí)；（3）當(dāng)各瓶中的鐵粉量不同時(shí)，在單一鐵體系下，氯苯、三氯乙烯的氯離子濃度和降解率隨著鐵粉量的增大而逐漸升高，但總體而言，鐵粉量對(duì)它們的影響不是特別大。e()e()k K= = ≈（2）鎳/鐵雙金屬體系下，C=+().e() [（a）] 對(duì)三氯乙烯氯離子濃度的比較[（b）] 對(duì)三氯乙烯脫氯率的比較6 對(duì)氯苯和三氯乙烯的動(dòng)力學(xué)研究 對(duì)氯苯的動(dòng)力學(xué)分析（單一鐵）振蕩時(shí)間（h）06122448Cl濃度（mg/l）（鎳/鐵）振蕩時(shí)間（h）1 3 14 24 48Cl濃度（mg/l）由圖可得動(dòng)力學(xué)方程式如下：（1）單一鐵體系下，C=+() [（a）] 對(duì)三氯乙烯氯離子濃度的比較[（b）] 鐵粉投加量的影響因素的比較（a）（b）可以看出，在單一鐵體系下，溶液中氯離子的濃度和還原脫氯速率都隨著鐵粉投加量的不斷增多而持續(xù)升高；在鎳/鐵雙金屬體系下，溶液中氯離子的濃度和還原脫氯速率都隨著鐵粉投加量的不斷增多而先升高繼而下降，在鐵粉量為6 g時(shí)達(dá)到一個(gè)最大值；在鎳/鐵雙金屬體系下，三氯乙烯的還原脫氯效果明顯要高于單一鐵作用時(shí)的效果，但總體而言，鐵粉投加量對(duì)三氯乙烯還原脫氯效果的影響不是特別大。 零價(jià)鐵和鎳/鐵雙金屬對(duì)三氯乙烯影響因素的比較 反應(yīng)物初始濃度的影響因素的比較（a）（b）可以看出，不論是在單一鐵體系下還是在有鎳作催化劑存在的情況下（鎳/鐵雙金屬體系），溶液中的氯離子濃度均隨著三氯乙烯初始濃度的升高而不斷增大，而還原脫氯速率卻均隨著三氯乙烯初始濃度的升高而不斷減??；在有鎳作催化劑存在的情況下（鎳/鐵雙金屬體系），溶液中的氯離子濃度和還原脫氯速率明顯比單一鐵作用時(shí)的要高出很多，約為十倍之多。2. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及圖表如下：初 始pH 值Cl濃度（mg/l）脫 氯 率（%）[] 初始pH值對(duì)三氯乙烯脫氯的影響(Ni/Fe)，當(dāng)三氯乙烯溶液的初始pH=，即在有鎳作催化劑的情況下，三氯乙烯溶液在弱堿性溶液中更有利于其進(jìn)行還原脫氯反應(yīng)。這可能是因?yàn)殡S著鐵粉量的改變，鎳/鐵之間的質(zhì)量比和固液比也隨之改變，而當(dāng)鐵粉投加量為6 g時(shí)，二者之間的質(zhì)量比恰好達(dá)到最佳比例，從而使還原脫氯達(dá)到一個(gè)最佳狀態(tài)。 鐵粉投加量的影響：（1）取5個(gè)干燥的錐形瓶， g、 g、 g、 g、 g鐵粉放入①、②、③、④、⑤號(hào)瓶中，然后分別向各瓶中加入40 mg/L硫酸鎳溶液（相當(dāng)于120 mg/L的氯化鎳溶液），然后放在恒溫水浴振蕩器上振蕩24小時(shí)；（2）根據(jù)PHS25型酸度計(jì)分別向振蕩好的含鎳鐵混合液的錐形瓶中40 mL的800 mg/L的三氯乙烯儲(chǔ)備液，在恒溫水浴振蕩器上再振蕩48小時(shí)；（2）振蕩完全結(jié)束后，用25 mL移液管取25 mL樣液用濾紙過(guò)濾至干燥錐形瓶1中，用蒸餾水沖洗濾紙1～2次，加入1ml鉻酸鉀指示劑，溶液中出現(xiàn)磚紅色沉淀，將此溶液過(guò)濾至另一干燥錐形瓶2中，再用蒸餾水將錐形瓶1沖洗干凈，洗液也一并濾入錐形瓶2中，最后用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。 [] 反應(yīng)物初始濃度對(duì)三氯乙烯脫氯的影響（Ni/Fe） 反應(yīng)物振蕩時(shí)間的影響：（1）取7個(gè)干燥的錐形瓶，用電子天平向各瓶中均稱取10 g鐵粉，然后分別加入40 mg/L硫酸鎳溶液（相當(dāng)于120 mg/L的氯化鎳溶液），然后放在恒溫水浴振蕩器上振蕩24小時(shí)；（2）分別向振蕩好的含鎳鐵混合液的錐形瓶中分別加入40 mL的800 mg/L的三氯乙烯儲(chǔ)備液，在恒溫水浴振蕩器上再分別振蕩1 h、3 h、 h、 h、14 h、24 h、48 h；（3）振蕩完全結(jié)束后，用25 mL移液管取25 mL樣液用濾紙過(guò)濾至干燥錐形瓶1中，用蒸餾水沖洗濾紙1～2次，加入1ml鉻酸鉀指示劑，溶液中出現(xiàn)磚紅色沉淀，將此溶液過(guò)濾至另一干燥錐形瓶2中，再用蒸餾水將錐形瓶1沖洗干凈，洗液也一并濾入錐形瓶2中，最后用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。 反應(yīng)物初始濃度的影響：（1）取5個(gè)干燥的錐形瓶，用電子天平向各瓶中均稱取10 g鐵粉，然后分別加入40 mg/L硫酸鎳溶液（相當(dāng)于120 mg/L的氯化鎳溶液），然后放在恒溫水浴振蕩器上振蕩24小時(shí)；（2） mL、25 mL、50 mL、75 mL 800 mg/L的三氯乙烯儲(chǔ)備液至100 mL容量瓶中并用蒸餾水定容后搖勻，即制得100 mg/L、200 mg/L、400 mg/L、600 mg/L的三氯乙烯溶液；（3）分別向振蕩好的含鎳鐵混合液的錐形瓶中分別加入40 mL的0 mg/L、100 mg/L、200 mg/L、400 mg/L、600 mg/L、800 mg/L的三氯乙烯溶液，在室溫下再振蕩48小時(shí)；（4）振蕩完全結(jié)束后，用25 mL移液管取25 mL樣液用濾紙過(guò)濾至干燥錐形瓶1中，用蒸餾水沖洗濾紙1～2次，加入1 mL鉻酸鉀指示劑，溶液中出現(xiàn)磚紅色沉淀，將此溶液過(guò)濾至另一干燥錐形瓶2中，再用蒸餾水將錐形瓶1沖洗干凈，洗液也一并濾入錐形瓶2中，最后用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。6H2O）加蒸餾水溶解后用玻璃棒引流至1000 mL容量瓶中，定容后搖勻， mg/L硫酸鎳溶液（相當(dāng)于12000 mg/L的氯化鎳溶液）。這可能是因?yàn)榱銉r(jià)鐵反應(yīng)需耗酸，水溶液酸性越強(qiáng)，微電池兩極的電位差就越大，反應(yīng)活性就越高，反應(yīng)速率也就越快，從而還原脫氯的效果就越好；但是如若溶液的酸性過(guò)強(qiáng)，使得金屬鐵表面聚集過(guò)多的H2，也將不利于鐵腐蝕及鐵與三氯乙烯的還原反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，從而影響還原脫氯效果。 初始pH值的影響：（1）此處的污染物為50 mL的三氯乙烯溶液；（2）其余的均于氯苯在單一鐵作用時(shí)的操作步驟相同，見(jiàn)P20。 鐵粉投加量的影響：（1）取5個(gè)干燥的錐形瓶， g、 g、 g、 g、 g鐵粉放入①、②、③、④、⑤號(hào)瓶中，再向各瓶中加入50 mL 800 mg/L的三氯乙烯儲(chǔ)備液，在室溫下振蕩48小時(shí)；（2）振蕩結(jié)束后，用25 mL移液管取25 mL樣液用濾紙過(guò)濾至干燥的錐形瓶中，再用蒸餾水沖洗濾紙1～2次，加入1 mL鉻酸鉀指示劑，用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。：振蕩時(shí)間（h）06 12244872Cl濃度（mg/l）脫 氯 率（%）[] 振蕩時(shí)間對(duì)三氯乙烯脫氯的影響(Fe)，在三氯乙烯初始濃度均為800 mg/L情況下，當(dāng)振蕩時(shí)間0﹤t≤48 h，溶液中的氯離子濃度和脫氯率隨時(shí)間的推移而不斷增大。[] 反應(yīng)物初始濃度對(duì)三氯乙烯降解的影響(Fe) 反應(yīng)物初始濃度對(duì)三氯乙烯脫氯的影響(Fe) 反應(yīng)物振蕩時(shí)間的影響：（1）取6個(gè)干燥的錐形瓶中，用電子天平向各個(gè)錐形瓶稱取3 g鐵粉，然后再向各瓶中加入50 mL 800 mg/L的三氯乙烯儲(chǔ)備液，在室溫下分別振蕩0 h、6 h、12 h、24 h、48 h、72 h。 反應(yīng)物初始濃度的影響 ：(1) mL、25 mL、50 mL、75 mL 800 mg/L的三氯乙烯儲(chǔ)備液至100 mL容量瓶中并用蒸餾水定容后搖勻，即制得100 mg/L、200 mg/L、400 mg/L、600 mg/L的三氯乙烯溶液； (2)取6個(gè)干燥的錐形瓶，分別向各瓶中稱取3 g鐵粉，再用25 mL的移液管分別移取50 mL的0 mg/L、100 mg/L、200 mg/L、400 mg/L、600 mg/L、800 mg/L的三氯乙烯溶液至①、②、③、④、⑤、⑥號(hào)瓶中，放在HY4型調(diào)整多用振蕩器上，在室溫下振蕩48小時(shí)；（3）振蕩結(jié)束后，用25 mL移液管取25 mL樣液用濾紙過(guò)濾至干燥的錐形瓶中，再用蒸餾水沖洗濾紙1～2次，加入1 mL鉻酸鉀指示劑，用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。[（a）] 對(duì)氯苯氯離子濃度的比較[（b）] 對(duì)氯苯脫氯率的比較 初始pH值的影響因素的比較（a）（b）可以看出，在單一鐵體系下，氯苯溶液的初始pH值在4～5時(shí)氯離子濃度和還原脫氯速率達(dá)到最大值；而在鎳/鐵雙金屬體系下，當(dāng)初始pH=，即當(dāng)溶液顯弱堿性時(shí)，氯苯的還原脫氯反應(yīng)達(dá)到最佳狀態(tài)；在有催化劑鎳存在的情況下，氯苯的還原脫氯速率明顯要高出單一鐵作用時(shí)的很多倍。[（a）] 對(duì)氯苯氯離子濃度的比較[（b）] 對(duì)氯苯脫氯率的比較 反應(yīng)振蕩時(shí)間的影響因素的比較（a）（b）可以看出，在氯苯初始濃度相同（均為200 mg/L）的情況下，在單一鐵體系和鎳/鐵雙金屬體系還原脫氯氯苯的過(guò)程中，氯離子濃度和還原脫氯速率均隨著反應(yīng)物振蕩時(shí)間的不斷推移而持續(xù)增大；由于有催化劑鎳的存在，鎳/鐵雙金屬體系下氯苯還原脫氯的效果明顯要比單一鐵作用時(shí)要好得多。這可能是因?yàn)橛捎谟写呋瘎╂嚨拇嬖冢沟肏2能作為氯苯的強(qiáng)還原劑，隨著H2和OH不斷消耗，從而使得還原脫氯進(jìn)程向著有利于反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行的方向推進(jìn)。 初始pH值的影響：（1）取5個(gè)干燥的錐形瓶，用電子天平向各瓶中均稱取10 g鐵粉，然后分別加入40 mg/L硫酸鎳溶液（相當(dāng)于120 mg/L的氯化鎳溶液），然后放在恒溫水浴振蕩器上振蕩24小時(shí)；（2）用pHS一25型精密酸度計(jì)將200 mg/L氯苯儲(chǔ)備液調(diào)出相應(yīng)的pH值（具體操作步驟同P20），再分別向振蕩好的含鎳鐵混合液的錐形瓶中分別加入40 mL的200 mg/L氯苯儲(chǔ)備液，在恒溫水浴振蕩器上再振蕩48小時(shí)；（3）振蕩結(jié)束后，用25 mL移液管取25 mL樣液用濾紙過(guò)濾至干燥的錐形瓶中，再用蒸餾水沖洗濾紙1～2次，向各瓶中加入2～3滴酚酞指示劑， mol/%（%氫氧化鈉溶液至粉紅色剛剛出現(xiàn)為止； mol/L硝酸溶液至粉紅色剛剛消失為止），最后再加入1 mL鉻酸鉀指示劑，用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。：鐵粉投加量（g）255075100125Cl濃度（mg/l）脫 氯 率（%）[] 鐵粉投加量對(duì)氯苯脫氯的影響(Ni/Fe)，在鎳作催化劑的情況下，氯離子濃度和還原降解速率并沒(méi)有隨著鐵粉量的增多不斷增大，而是在鐵粉量為6 g時(shí)達(dá)到一個(gè)最大值，之后氯離子濃度和還原脫氯速率均隨著鐵粉投加量的增大而不斷減小，在鐵粉量為10 g時(shí)達(dá)到最低。：振蕩時(shí)間（h）1 3 14 24 48Cl濃度（mg/l）脫氯率（%），氯苯在有鎳作催化劑的情況下，溶液中氯離子濃度和還原降解率在很短時(shí)間內(nèi)就達(dá)到了很高，尤其是從6 h后開(kāi)始隨著反應(yīng)時(shí)間的增加而直線上升；當(dāng)振蕩時(shí)間t=1 mg/L， %，但是當(dāng)振蕩時(shí)間t=48