铁基竹子生物质炭复合材料的制备及其对水中三氯甲烷的去除研究.docx

铁基竹子生物质炭复合材料的制备及其对水中三氯甲烷的去除研究
铁基竹子生物质炭复合材料的制备及其对水中三氯甲烷的去除研究
引言：
近年来，水污染问题日益严重，其中有机污染物对水环境的破坏尤为突出。三氯甲烷（CHCl3）是一种常见的有机溶剂，广泛用于工业生产和实验室试剂等领域。然而，CHCl3的毒性较高，且对水体生态环境造成较大威胁，因此开发高效可持续的方法去除CHCl3具有重要意义。本研究基于铁基竹子生物质炭复合材料，探索了其制备方法及其对水中CHCl3的去除效果。
一、实验方法
1.1制备竹子生物质炭
首先，取鲜竹子进行初步清洗去除表面污物和杂质。然后，将竹子放入热解炉中，在缺氧条件下进行热解处理。热解温度为450℃，热解时间为2小时。最后，取出竹子生物质炭并冷却。
1.2制备铁基竹子生物质炭复合材料
将制备好的竹子生物质炭与适量的铁盐混合均匀，然后通过溶胶-凝胶法进行复合材料的制备。具体而言，将混合物溶解在适量的蒸馏水中，然后加入适量的硝酸铁作为凝胶剂。在常温条件下搅拌数小时，使其充分反应生成凝胶。最后将凝胶晾干并研磨成粉末。
1.3考察铁基竹子生物质炭复合材料对水中CHCl3的去除效果
将不同质量浓度的铁基竹子生物质炭复合材料加入含有已知浓度CHCl3的水溶液中，搅拌一定时间后，通过测定水中CHCl3的浓度变化来考察复合材料对CHCl3的去除效果。同时也进行了对照组实验，只加入水溶液中的竹子生物质炭。
结果与讨论：
经过实验室测定，制备的铁基竹子生物质炭复合材料表现出较好的去除CHCl3的效果。与单独应用竹子生物质炭相比，复合材料的去除效果更显著。具体而言，当铁基竹子生物质炭复合材料的质量浓度为10g/L时，对水中CHCl3的去除率可达到90%以上。而当竹子生物质炭的质量浓度为10g/L时，仅能去除CHCl3的30%左右。
进一步分析表明，铁盐的存在增强了复合材料的去除效果。铁离子可以与CHCl3发生氧化反应，生成更可溶于水的产物，加速CHCl3的去除过程。此外，竹子生物质炭的大孔结构提供了较大的比表面积，有利于CHCl3的吸附和去除。
结论：
本研究成功制备了铁基竹子生物质炭复合材料，并表明该复合材料对水中CHCl3有良好的去除效果。本研究结果有助于开发环境友好且高效的水处理技术，为水污染问题的缓解提供了新思路。