胶体和表面科学
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胶体与表面化学的应用研究胶体和表面化学是相互关联的两个领域,它们在材料科学、生物学、化学工程、环境科学等领域具有广泛的应用。
本文将简要介绍胶体和表面化学的基本概念,以及它们的应用研究。
一、胶体学胶体是指颗粒大小在1-1000纳米的分散体系,其中颗粒的表面性质对胶体的物理、化学和生物性质起着重要作用。
胶体的稳定性是由电荷、分子相互作用力、表面活性剂等因素决定的。
胶体学研究的主要内容包括胶体的结构、稳定性、能量行为和相互作用等方面。
胶体稳定性研究是胶体学的重要内容之一,它直接关系到胶体的物理、化学、生物性质以及工业应用。
胶体学的应用研究包括材料制备、涂料、油墨、化妆品、医学用品等领域。
例如,在医学上,胶体作为一种新型药物提供了一种新的途径用于药物传递和释放。
二、表面化学表面化学是研究物质表面和界面的化学性质及其影响的学科,其研究对象通常包括气-固、液-固、液-液以及固-固等不同表面和界面类型。
表面化学的主要研究内容包括表面的内部结构、表面分子的排布、表面物质的吸附等。
表面化学在材料领域有广泛的应用,例如,表面处理技术在材料加工中是不可或缺的一部分。
表面化学在催化、油泥清洗、电子材料制备、纤维素制备以及设备清洗等方面具有重要作用。
新型表面活性剂的开发和应用也是表面化学的研究重点之一。
三、在化妆品制造中,胶体和表面化学被广泛应用。
胶体在染发剂、护肤品和化妆品中被用作乳液稳定剂。
表面化学理论则可用来解释化妆品与皮肤表面相互作用的基础。
此外,研究表面分子的吸附和排布规律,对理解某些彩妆产品的性质和特性也很重要。
然而,胶体和表面化学的应用远不仅止于此,更广阔的前景在于其在生物医学、能源开发、环境保护等方面的应用。
例如,在生物医学上,胶体学为癌症、肾脏疾病等提供了一种有效的药物释放途径。
在能源开发方面,如何设计和改进太阳能电池的阳极,使其更高效转换太阳能到电能,是表面化学最热门的研究方向之一。
在环境保护中,胶体科学和表面化学已成为处理废水和空气污染的有力手段,例如胶体沥青用于道路的铺装,可有效减少空气中有害颗粒的含量等。
1、胶体的基本特性特有的分散程度;粒子大小在1nm~100nm之间多相不均匀性:在超级显微镜下可观察到分散相与分散介质间存在界面。
热力学不稳定性;粒子小,比表面大,表面自由能高,是热力学不稳定体系,有自发降低表面自由能的趋势,即小粒子会自动聚结成大粒子。
2、胶体制备的条件:分散相在介质中的溶解度须极小必须有稳定剂存在3、胶体分散相粒子大小分类分子分散系统胶体分散系统粗分散系统二、1、动力学性质布朗运动、扩散、沉降光学性质是其高度分散性与不均匀性的反映电学性质主要指胶体系统的电动现象丁达尔实质:胶体中分散质微粒散射出来的光超显微镜下得到的信息(1)可以测定球状胶粒的平均半径。
(2)间接推测胶粒的形状和不对称性。
例如,球状粒子不闪光,不对称的粒子在向光面变化时有闪光现象。
(3)判断粒子分散均匀的程度。
粒子大小不同,散射光的强度也不同。
(4)观察胶粒的布朗运动、电泳、沉降和凝聚等现象观察到胶粒发出的散射光,可观察布朗运动电泳沉降凝聚,只能确定质点存在和位置(光亮点),只能推测不能看到大小和形状2、胶体制备的条件溶解度稳定剂3、溶胶的净化渗析法、超过滤法4、纳米颗粒粒径在1-100之间纳米颗粒的特性与粒子尺寸紧密相关,许多特性可表现在表面效应和体积效应两方面。
5、布朗运动使胶粒克服重力的影响,6、I反比于波长λ的四次方7、溶胶产生各种颜色的原因;溶胶中的质点对可见光产生选择性吸收。
溶胶对光吸收显示特定波长的补色不吸收显示散射光的颜色agcl&agbr光透过浅红垂直淡蓝雾里黄灯减散,入射白光散射光中蓝紫色光散射最强天蓝是太阳散射光,早傍晚红色是透射光有宇散射作用8、9、胶粒带电原因:吸附、电离、同晶置换(晶格取代)、摩擦带电。
10、胶团结构:一定量难溶物分子聚结成中心称为胶核、然后胶核选择性的吸附稳定剂中的一种离子,形成紧密吸附层;由于正、负电荷相吸,在紧密层外形成反号离子的包围圈,从而形成了带与紧密层相同电荷的胶粒;胶粒与扩散层中的反号离子,形成一个电中性的胶团。
1.什么是气凝胶?有哪些主要特点和用途?当凝胶脱去大部分溶剂,使凝胶中液体含量比固体含量少得多,或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体,外表呈固体状,这即为干凝胶,也称为气凝胶。
气凝胶是一种固体物质形态,世界上密度最小的固体。
气凝胶貌似“弱不禁风”,其实非常坚固耐用。
它可以承受相当于自身质量几千倍的压力,在温度达到1200摄氏度时才会熔化。
此外它的导热性和折射率也很低,绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。
用途:(1)制作火星探险宇航服(2)防弹不怕被炸(3)过滤与催化(4)隔音材料(5)日常生活用品 2.试述凝胶形成的基本条件?①降低溶解度,使被分散的物质从溶液中以“胶体分散状态”析出。
②析出的质点即不沉降,也不能自由行动,而是构成骨架,在整个溶液中形成连续的网状结构。
2.简述光学白度法测定去污力的过程。
将人工制备的污布放在盛有洗涤剂硬水的玻璃瓶中,瓶内还放有橡皮弹子,在机械转动下,人工污布受到擦洗。
在规定温度下洗涤一定时间后,用白度计在一定波长下测定污染棉布试片洗涤前后的光谱反射率,并与空白对照。
4.试述洗涤剂的发展趋势。
液体洗涤剂近几年的新的发展趋势: (1)浓缩化 (2)温和化、安全化(3)专业化 (4)功能化(5)生态化: ①无磷化②表面活性剂生物降解③以氧代氯 5.简述干洗的原理干洗是在有机溶剂中进行洗涤的方法,是利用溶剂的溶解力和表面活性剂的加溶能力去除织物表面的污垢。
3. 脂肪酶在洗涤剂中的主要作用是什么?脂肪酶,人的皮脂污垢如衣领污垢中因含有甘油三脂肪酸酯而很难去除,在食品污垢中也含有甘油三脂肪酸酯类的憎水物质,脂肪酶能将这些污垢分解成甘油和脂肪酸。
4.在洗涤剂中作为柔和剂的SAA主要是什么物质?用作柔和剂的表面活性剂主要是两性表面活性剂 8.用防水剂处理过的纤维为什么能防水?织物防水原理:将纤维织物用防水剂进行处理,可使处理后的纤维不表面变为疏水性,防水织物由于表面的疏水性使织物与水之间的接触角θ>90°,在纤维与纤维间形成的“毛细管”中的液面成凸液面,凸液面的表面张力的合力产生的附加压力△P的方向指向液体内部因此有阻止水通过毛细管渗透下来的作用。
胶体化学研究胶体体系的科学。
是重要的化学学科分支之一。
表面活性剂使表面张力在稀溶液范围内随浓度的增加而急剧下降,表面张力降至一定程度后(此时溶液浓度仍很稀)便下降很慢,或基本不再下降,这种物质被称为表面活性剂。
3固体表面吸附是固体表面对其他物质的捕获,任何表面都有自发降低表面能的倾向,由于固体表面难于收缩,所以只能靠降低界面张力的办法来降低表面能,这就是固体表面产生吸附作用的根本原因。
润湿是用一种流体取代固体表面上存在的另一种流体的过程。
固体表面改性通过物理或化学的方法,使固体表面性质发生改变的过程。
吸附剂能够通过物理的或化学的作用,吸附其它物质的物质。
乳状液的变型乳状液的变型也叫反相,是指O/W型(W/O型)乳状液变成W/O型(O/W型)乳状液的现象。
触变作用凝胶振动时,网状结构受到破坏,线状粒子互相离散,系统出现流动性;静置时,线状粒子又重新交联形成网状结构。
净吸力在气液界面,液体表面分子受到体相分子的拉力大,受到气相分子的拉力小,所以表面分子受到一个垂直于液体表面、指向液体内部的合吸力,称为"净吸力"。
Krafft 点离子型表面活性剂在水中的溶解度随着温度的变化而变化。
当温度升高至某一点时,表面活性剂的溶解度急剧升高,该温度称为krafft点。
浊点加热非离子型表面活性剂的透明水溶液,其在水溶液中的溶解度随温度上升而降低,在升至一定温度值时出现浑浊,这个温度被称之为该表面活性剂的浊点。
表面张力表面张力是为增加单位面积所消耗的功。
临界胶束浓度:在表面活性剂溶液中,开始大量形成胶束的表面活性剂浓度。
起泡剂在气液分散体系中,使泡沫稳定的表面活性剂,称为起泡剂。
凝胶一定浓度的溶胶体系,在一定的条件下失去流动性而形成的半固体物质。
高分子溶液分散相是高分子物质的分散体系。
比表面积对于粉末或多孔性物质,1g固体所占有的总表面积为该物质的比表面。
增溶作用指难溶和不溶有机物在表面活性剂胶束水溶液中溶解度增大的现象离浆作用水凝胶在基本上不改变原来形状的情况下,分离出所包含的一部分液体,使构成凝胶网络的颗粒相互收缩靠近,排列得更加有序。
胶体与界面科学中的自组装理论胶体与界面科学是研究微纳米尺度下的物质结构、功能以及它们之间相互作用的学科。
在胶体与界面科学中,自组装是重要的研究领域之一。
自组装是指利用化学亲疏性、电荷、空间组层数等各种物理化学因素,使微纳米级别的分子自动组装形成稳定的结构,从而形成自组装体系。
该理论应用广泛,如在制备纳米材料、生物医药、化学传感器等领域都有较为广泛的应用。
自组装是自然现象,比如我们常见的泡沫、胶体、脂质体等。
自组装利用微纳米级别的分子之间的相互作用在物化上进行组装。
其主要的相互作用方式有:范德华力、水合作用、电磁作用、疏水作用和极性作用等。
范德华力是一种分子间力,这种力在没有电荷和氢键相互作用下,保持颗粒间的相互黏结。
水合作用是指分子与水分子之间所产生的化学键,水分子与极性化的溶剂极端会有水合作用;电磁作用是静电作用力,是通过电性和电势产生;疏水作用是由特定的疏水基团引起,它们遵循疏水规则,即极性基团亲水、疏水基团疏水。
自组装使得胶体物质形成一些很有趣的结构。
这些结构常见的有两种:一种是微乳液,另一种是润湿膜。
微乳液是一种新型的胶体体系,是由胶体颗粒罐组成的孪晶。
润湿膜是指一种薄膜,能与固体表面紧密结合。
微乳液除了晶型外,根据 W/O、O/W、W/ol区分而有多种,有很强的复合物分散性,可作为载体。
微乳液在药物微粒制备、超分子化学、电化学、催化剂等方面具有很广泛的应用。
润湿膜在工业上被广泛应用。
润湿膜使材料具有自清洁性,避免各种有害物质对材料的影响。
润湿膜的研究中,人们不断改进润湿剂的性质,使其可以自动自定化、自动润湿、自然复现等。
总之,自组装理论在胶体与界面科学中具有重要的地位,有着广泛的应用前景。
随着技术的不断进步,自组装技术将更好地应用于各种领域,为人们的生活带来更多的便利。
胶体和界面科学的研究和应用胶体和界面科学是一门跨学科的科学,研究微小物体的相互作用和宏观表现。
这些物体的大小在纳米和微米级别之间,包括略大于分子的胶体颗粒,表面活性剂,膜和泡。
胶体和界面科学的研究涉及到物理学、化学、生物学、材料科学、工程学等领域,是一门非常重要的学科。
本文将介绍胶体和界面科学的研究和应用,以及未来的发展。
一、胶体和界面科学的研究1、胶体研究胶体是由两个或两个以上相分离的物质之间形成的一种非晶态混合体。
胶体研究主要涵盖粉末学、乳液学、溶胶凝胶学、胶体晶体学等领域。
胶体物理学包括胶体颗粒之间的相互作用、表面减弱力、布朗运动、电多层屏蔽等现象的研究。
在胶体化学中,研究了胶体颗粒表面的性质、胶体颗粒的合成、胶体的稳定性等问题。
2、界面研究界面是不同物质相互接触形成的区域。
界面研究主要涵盖表面化学、表面物理学、电化学、表面动力学、界面流体力学等多个分支领域。
界面科学研究的难点是研究界面的微观结构和宏观性质之间的关系。
二、胶体和界面科学的应用1、生物医学应用生物医学应用是近年来胶体和界面科学的热门研究领域之一。
在这个领域,胶体和界面科学的研究主要涵盖基于纳米颗粒的生物传感器、药物递送系统、医疗材料等等。
纳米颗粒具有很高的表面积和特殊的化学物理特性,具有与生物分子、细胞相互作用、有选择地进入或瞬时靶向细胞、组织或器官的能力。
2、环境保护应用胶体和界面科学可以被用于环境保护。
一些胶体试剂和浊度杀菌剂常常被用于净化水和污水。
此外,金属氧化物纳米颗粒、碳纳米管等被研究发现可用于吸附或催化水或空气中的污染物。
高效口罩、防晒霜、油漆等产品也是基于胶体和界面科学研究开发的产物。
3、材料科学应用胶体和界面科学在材料科学领域有重要应用。
例如,基于聚合物材料的颗粒会随着温度、pH值或盐浓度的变化表现出不同的自组装行为,可以制备出具有周期性结构的晶体、玻璃体和各种异质结构。
此外,嵌段聚合物、自组装配合物、柠檬酸脂等也被应用于材料科学中。
胶体和表面科学期刊芬顿类氧化剂2,4-DCP在水溶液中用铁基纳米粒子做非均相体系催化剂摘要:在这篇文献中,为了理解多种铁基纳米粒子在芬顿氧化和脱氯还原中所起的作用,将它们用作非均相体系2,4-DCP的芬顿氧化剂和2,4-DCP的还原脱氯剂,用nZVI、n-NI/Fe、n-Pd/Fe和二价铁离子时2,4-DCP的脱氯效率是6.48%、6.80%、15.95%、5.02%,而2,4-DCP的芬顿氧化效率在180分钟后分别是57.87%,34.23%,27.94%,19.61%。
使用n-Pd/Fe有更高的脱氯效率,是因为Pd有效的催化作用和有效的nZVI异构芬顿氧化剂,可以使还原脱氯和异构芬顿氧化同时发生。
然而,制备nZVI作为针对被观察的多相芬顿试剂的潜在非均相催化剂,SEM,EDS和XRD证明了nZVI表面的变化是因为二价铁离子的过滤,完全有机碳显示出2,4-DCP是被分解了。
而且,实验显示出,2,4-DCP 的PH值和浓度都对多相芬顿氧化有显著影响。
最后,2,4-DCP一个可能的降解机理被提出来了。
1 介绍氯酚常常被用作木制品、画、蔬菜纤维、皮革和消毒水的防腐剂。
大部分的氯酚都极难生物降解,而且因为其毒性广受关注。
2,4-DCP就是其中广受关注的一种氯酚,常常出现在废水中。
因此,移除地下水和土壤中的2,4-DCP受到了广泛的关注。
为移除氯酚研制了很多生物、物理或者化学方法,但是,生物方法全都因为氯酚对微生物的毒性受到局限。
物理方法如吸附或液体薄膜只是把污染物从一个地方转移到另一个地方,所以效果也不显著。
包括氯化和高锰酸钾氧化的化学方法是把有毒中间产物转变为不完全氧化,因此,找到一个让氯酚分解的有效方法是非常必要的。
在过去的几年里,高级氧化技术成为了降解有毒物质和顽固性有机混合物的有效方法。
在这些技术中,芬顿氧化是其中很有效的一种,因为它的配方容易掌握,而且环保。
铁离子和过氧化氢会引发高活性的羟基自由基。
虽然用芬顿试剂分解氯酚很有前景,均相催化剂常常作为亚铁盐加入,会很快分解并且导致效率降低。
为了解决这个问题,多相的铁负载型催化剂,比如ZVI,a-FeOOH和四氧化三铁,被作为类芬顿反应。
但是,用这个系统讲解有机污染物的速度太慢了,必须附加超声波或者可见光照射和UV去加快这个反应速度。
纳米粒子因为它们的尺寸,相对较大的表面积和作为固体催化剂的高活性,被认为是治理如TNT、氯酚、染料的污染物的一种潜在有效方法,而且,据显示,TCE的卤化作用用于合成Pd/Fe双金属纳米粒子是nZVI速度的30倍高。
但是氯酚不能被铁基纳米粒子完全分解,因为其中的一些中间产物会被当成副产物存留下来,这些副产物都是有毒性的。
最近,nZVI在类芬顿物系中展现出分解大范围环境残留有机垃圾的潜质,更好的是,当纳米级零价铁离子在均相类芬顿系统中被当成催化剂的时候,不只是有机污染物迅速降解了,中间产物也氧化了。
但是,铁基纳米粒子(如:nZVI,n-Ni/Fe,n-Pd/Fe)作为芬顿氧化的催化剂机理始终没有明确,另一方面,铁基纳米粒子用作氯酚的还原降解也还没有被报道过。
这些研究可以帮助理解铁基纳米粒子在氯酚降解过程中的功能和作用。
此外,在用铁基纳米粒子降解氯酚的机理中,降解和氧化的区别也没有被明确。
因为这些理由,在这篇论文中,首先,不同的铁基纳米粒子(如:nZVI,n-Ni/Fe,n-Pd/Fe)会同时用在氯化和均相芬顿氧化中。
第二,初始数据对在均相类芬顿体系中降解2,4-DCP 的影响(如:PH值,过氧化氢剂量,初始2,4-DCP浓度)同样会被研究到。
第三,SEM、EDS和X射线衍射研究也将给降解机理的研究提供技术支持。
最后,一个可能的均相类芬顿降解2,4-DCP的机理被提出来了。
2.材料和方法2.1 材料和化学药品nZVI和双金属Ni/Fe纳米粒子(从中国广东购买)表面积在40-60平方米每克,纯度大于99.5%,尺寸在0-50nm的nZVI表面积在0-50平方米每克,Ni含量在5wt%,尺寸在0-60nm的n-Ni/Fe粒子用之前提到过的液体降解方法合成的Fe/Pd纳米粒子,这种合成纳米粒子的尺寸在0-60nm之间,表面积在40-60平方米每克,Pd的质量分数为2.5wt%。
所有用在这个项目上的化学药品都是分析级别的纯度,不再做进一步提纯。
用去离子水溶解到理想浓度的2,4-DCP溶液。
2.2一批实验为了比较用铁基纳米粒子脱氯和非均相芬顿氧化对降解2,4-DCP的作用,用二价铁离子,nZVI,n-Fe/Pd,n-Ni/Fe做一批实验,加到含有100mg/l 2,4-DCP水溶液的50Ml 玻璃管里去,放入旋转搅拌器,调到303K和250r/min,2,4-DCP的初始PH值用1mol/L 的硫酸和1mol/L的氢氧化钠调整。
之后,2,4-DCP被醋酸乙酯萃取出来,浓度为286nm 的2,4-DCP将被UV-752分光光度计分出来。
在2,4-DCP非均相芬顿氧化中,不同的环境会影响2,4-DCP降解,如:接触时间、初始PH值,初始过氧化氢浓度,初始2,4-DCP浓度和温度控制。
PH值用酸度计检测,(pHS-3,上海,中国),所有的有机碳都可以用总有机碳探测仪检测。
(TOC-V cph,日本)2.3描述和测量表面形态和元素组成用SEM检测,特别是飞利浦-FEI XL30 ESEM-TMP(JSM 7500F Japan)仪器。
粉末样本首先被粘附在金属盘子的胶带上,然后覆盖在一个细的、导电的金属薄膜上。
之后它们会在3kV的工作电压下被记录不同的放大倍数。
在反应前和反应后nZVI基本的表面负载会被和SEM连接上的INCA EDS(牛津英国)分析。
nZVI的样本在非均相芬顿反应前后会被XRD仪器检查。
收集10摄氏度到80摄氏度的数据,每30秒0.1摄氏度。
2.4 动力学分析在大多数情况下一级动力学方程式关于2,4-DCP的方面可以用于降解,因此,在水溶液中2,4-DCP的降解动力学上可根据拟一级方程式表示如下:其中:C是2,4-DCP在溶液中的浓度;K1是拟一级反应的观察速率常数,可由曲线的坡度计算得;之前的工作曾有过发表,芬顿试剂分解有机化合物。
3 结果与讨论3.1 不同纳米材料下2,4-DCP降解的比较列举初始铁基纳米粒子浓度为100mg/L的溶液和亚铁的2,4-DCP降解来比较脱氯作用。
n-Pd/Fe,n-Ni/Fe,nZVI和二价铁离子的2,4-DCP去除效率分别为:15.95%、6.80%、6.48%,5.02%,在180分钟的反应之后,分别显示出,双金属Pd可以提高n-Fe/Pd的反应程度。
而且,n-Fe/Pd的2,4-DCP脱氯速率大于n-Ni/Fe和nZVI,显示出双金属纳米粒子的催化活性比nZVI高,这是因为第二次引进金属加速了铁中电子的转移和铁腐蚀后氢气的形成。
但是,n-Fe/Pd表面上2,4-DCP的去除效率比n-Fe/Ni高,显示出Pd 是比Ni更有效的催化剂,而且可以促进降解氢中富氢自由基的形成。
此外,二价铁离子的催化效率最低,是因为2,4-DCP吸附在铁表面上,形成氢氧化铁、氢氧化亚铁,二价铁在溶液中容易氧化,导致絮凝。
尽管n-Pd/Fe会对还原脱氯有所帮助,但是对2,4-DCP的降解效率还是太低,不足以满足污水处理的需要。
为了提升在铁基纳米粒子中2,4-DCP的降解率,我们引进了多相类芬顿反应。
如图一所示,在过氧化氢里加入n-Pd/Fe,n-Ni/Fe,nZVI和二价铁离子的2,4-DCP降解速率分别是27.94%,34.23%,57.87%和19.61%。
结果显示出,用了n-Pd/Fe,n-Ni/Fe,nZVI和二价铁离子的过氧化氢会提高2,4-DCP的降解速率。
铁基纳米粒子的2,4-DCP的非均相芬顿氧化比之前的还原脱氯效果好,用二价铁离子的2,4-DCP降解拟一级动力学速率比用nZVI的高,但是,用二价铁离子对2,4-DCP的降解速率(19.61%)远远低于nZVI(57.87%)。
用二价铁离子降解2,4-DCP速率最快的时候出现在第20分钟,之后就会达到一个平衡值。
这是因为过量的二价铁离子和过氧化氢反应,在短时间内产生大量的氢氧根离子,引发一系列的氢氧根去除反映,因此有大量的三价铁离子残留。
结果导致最快的反应受限于凝固阶段的大量沉淀物,损失溶液中的二价铁离子。
与此相反,在使用nZVI的时候,2,4-DCP的降解平衡时间在120min时达到,所以更高的降解效率就达到了。
而这应该归功于三价铁离子被腐蚀的nZVI缓慢过滤掉了,这样,二价铁离子得以和过氧化氢结合去产生氢氧根,并且增强2,4-DCP的降解效率。
最后,这能保证非均相氧化在一个高的PH环境下发生,并能达成铁催化剂的循环利用。
为了比较用了铁基纳米粒子的2,4-DCP的非均相芬顿氧化,2,4-DCP的降解速率如下图排序:nZVI(57.87%)>n-Ni/Fe(34.23%)>n-Pd/Fe(27.94%).这就是为什么双金属原子会在酸性介质中增加铁的抗腐蚀能力的原因,很少的二价铁离子会从双金属纳米粒子中解放出来,从而减少氢氧根的产生。
而且在双金属纳米粒子中的Pd和Ni会加速过氧化氢的分解并被氧化反应很快消耗。
结果就是,2,4-DCP的分解效率降低了,并且远远小于nZVI,但是,在用n-Pd/Fe,n-Ni/Fe,nZVI的时候2,4-DCP降解的拟一级反应动力学速率9.7/1000,3.4/1000,7.4/1000,展现出,使用n-Pd/Fe的2,4-DCP降解速率大于使用n-Ni/Fe,nZVI的降解速率。
这与我们之前用铁基纳米粒子还原脱氯的部分相似,所以,结论是:当用上铁基纳米粒子的时候,还原脱氯和非均相芬顿氧化会同时发生。
这个发现为铁基纳米粒子用在芬顿异构过程提供了一个新的机理。
3.2特性描述3.2.1 SEMnZVI的形态是会影响到非均相芬顿氧化功效的一个重要特性。
在与2,4-DCP反应前后nZVI的电镜显示图如图二所示,合成nZVI的形态如链状聚集,可能是源于小分子之间的磁相互作用,根据图二显示,它们都是直径在20-50nm之间的球状物。
但是,在作为2,4-DCP非均相类芬顿氧化的催化剂之后,链状聚集结构减少了,因为nZVI在水溶液中的腐蚀出现大面积的空间结构。
但是,二价铁离子和三价铁离子从nZVI的表面过滤过去之后,在接触到氧气时容易氧化。
nZVI表面上的氧化铁在非均相类芬顿氧化后被证明与XRD图谱相类似。
3.2.2 EDS与2,4-DCP反应前后的nZVI局部元素信息可以用EDS测得。
如图三所示,nZVI的表面元素主要由Fe和O构成,Fe的质量分数占67.24%,比反应后的nZVI铁含量(81.86%)低。