改性负载型纳米M/铁双金属制备及其对氯代有机物催化还原脱氯性能与机理研究

通过各种表征和检测手段，研究改性负载型纳米M（金属）/铁双金属催化还原剂制备方法以及制备工艺条件变化对催化还原剂表面性质、微观结构、催化还原活性和稳定性的影响，探讨催化还原剂表面性质和微观结构与催化还原活性、稳定性之间的重要关系，研究负载型纳米M/铁双金属对氯代有机物催化还原脱氯性能与机理。本项目的核心是通过对载体的改性处理和交联化，提出改变载体表面性质和将纳米双金属颗粒固定化的新思想，使催化还原剂可以具有高催化还原活性和优良的稳定性等重要功能，从而大幅度提高氯代有机物催化还原的速率和效率。本研究的目标是解决目前纳米双金属催化还原剂颗粒容易流失并造成二次污染、双金属颗粒在载体上分布不均匀、催化还原活性低、活性物质与基体结合不牢固、使用寿命短等难题。研究成果对水中氯代有机污染物的净化处理具有重要的理论意义和实用价值。

通过SEM、AFM、EDS、XDR、XPS、FTIR、TEM、比表面积及材料表面接触角等表征手段以及气相色谱、液相色谱、质谱等分析检测方法，研究了改性负载型纳米Pa-Fe/PVDF•Al2O3、Pd-Fe/PVDF-g-AA、Ni-Fe/PVDF双金属催化还原剂制备方法以及制备工艺条件(掺杂或接枝物的浓度、反应温度、反应时间、钯化率或镍化率等)变化对催化还原剂表面性质、微观结构、催化还原活性和稳定性的影响，探讨了催化还原剂表面性质和微观结构与催化还原活性、稳定性之间的重要关系，研究了负载型纳米Pa-Fe/PVDFAl•2O3、Pd-Fe/PVDF-g-AA、Ni-铁/PVDF双金属对氯代有机物催化还原脱氯性能、反应动力学规律以及催化还原脱氯机理。本项目的创新点主要体现在：通过对载体的掺杂改性和接枝改性处理，提出改变载体表面性质和将纳米双金属颗粒固定化的新思想，并使催化还原剂具有了高催化还原活性和优良的稳定性等重要功能，从而大幅度提高了氯代有机物催化还原的速率和效率。本研究解决了目前纳米双金属催化还原剂颗粒容易流失并造成二次污染、双金属颗粒在载体上分布不均匀、催化还原活性低、活性物质与基体结合不牢固、使用寿命短等问题。研究成果对水中氯代有机污染物的净化处理具有重要的理论意义和实用价值。