纳米铁制备及对三氯乙烯还原脱氯研究的任务书.docx

纳米铁制备及对三氯乙烯还原脱氯研究的任务书
一、背景及意义
三氯乙烯是一种广泛使用的有机氯化合物，广泛应用于农药、工业溶剂和制造聚氯乙烯等领域。但由于其对环境和人体健康的危害，其排放和使用已受到广泛关注。因此，寻找高效、低成本、环保的还原脱氯方法是目前研究的热点之一。
铁是一种廉价的催化剂，广泛应用于水和土壤污染治理领域。而纳米铁具有更高的比表面积和反应活性，因此已成为水和土壤污染治理中广泛应用的重要材料。此外，纳米铁在制备、传输和应用过程中，均具有较高的环保性和经济性。因此，将纳米铁用于三氯乙烯还原脱氯研究，具有重要的实际应用价值。
二、研究方法
1.纳米铁的制备
采用还原法或氢气热解法制备纳米铁。还原法的具体步骤如下：
a.制备还原剂：将NaBH4与Fe2+混合，溶于去离子水，用NaOH调节pH值到7.5，反应生成还原剂。
b.制备沉淀物：将FeCl3水溶液通入反应器，用NaOH调节pH值到8，加入还原剂，反应生成沉淀物。
c.过滤与洗涤：用滤纸过滤产物，用甲醇-去离子水洗涤2次。
d.干燥：将沉淀物在60℃下干燥至干燥状态。
2.纳米铁对三氯乙烯还原脱氯研究
将一定比例的三氯乙烯加入纳米铁溶液中，在一定条件下，如温度、pH值、时间等，进行还原脱氯反应。在反应结束后，使用气相色谱-质谱联用技术，对三氯乙烯去除效率进行分析。同时，还可以探究反应产物和中间产物，以及反应机理等。
三、进度安排
第1-2周：文献综述，了解纳米铁的制备方法和应用领域，以及三氯乙烯的对环境的危害和去除方法。
第3-4周：采用还原法或氢气热解法制备纳米铁，并对其进行表征，如比表面积、形貌、晶体结构等分析。
第5-6周：设计三氯乙烯还原脱氯实验，调整反应条件，如温度、pH值、反应时间等，探究纳米铁对三氯乙烯去除效率的影响。
第7-8周：使用气相色谱-质谱联用技术，对实验结果进行分析，同时探究反应产物和中间产物，以及反应机理等。
第9-10周：撰写实验报告，总结研究结果和不足之处，提出下一步研究方向和展望。
四、预期结果
1.成功制备纳米铁，并对其进行表征。
2.探究纳米铁对三氯乙烯去除效率的影响，并得出最优反应条件。
3.分析反应机理和产物等，为后续研究提供参考。