包覆型纳米零价铁铜离子强化去除2，4--DCP试验研究的任务书.docx

包覆型纳米零价铁铜离子强化去除2，4--DCP试验研究的任务书
任务书
一、选题背景
随着工业化进程的不断加快，环境问题越来越受到人们的关注。2，4-二氯酚（2，4-dichlorophenol，2，4-DCP）是一种广泛存在于自然环境和工业过程中的有机氯污染物，其具有毒性强、生物降解差等特点，对环境和生物造成严重危害。目前，2，4-DCP的治理主要采用化学方法、生物降解等方式，但存在成本高、废物处理困难等问题。因此，研究新型的高效、低成本的2，4-DCP治理方法具有重要的现实意义。
纳米零价铁（nanozero-valentiron，NZVI）是一种新型的环境污染物治理材料，其具有高度的活性和选择性，可以在室温下迅速还原有机及无机化合物。同时，铜离子也是一种被广泛应用于环境污染物治理的重要物质。因此，本次研究拟将铜离子与NZVI包覆制备成一种新型的纳米复合材料，探究其对2，4-DCP的去除效果，以期开发出一种高效、低成本的污染物治理新方法。
二、研究内容
1.铜离子包覆的NZVI的制备；
2.对包覆NZVI以及铜离子包覆的NZVI样品进行表征分析，如形貌分析、粒径分布、元素分布等；
3.对2，4-DCP的去除效果进行实验研究，探究不同反应条件（如反应时间、初始浓度、pH值等）对去除效果的影响；
4.分析研究包覆型纳米零价铁铜离子对2，4-DCP的去除机制。
三、研究方法
1.包覆铜离子的NZVI制备方法以文献方法为基础，根据实验需要进行合理的优化和改进；
2.使用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）、热重分析仪（TGA）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）等对NZVI样品进行表征分析；
3.以某一特定质量浓度的2，4-DCP为反应物，通过一定条件下的缓慢搅拌反应，探究不同反应条件对2，4-DCP去除率的影响；
4.使用电子自旋共振（ESR）技术研究包覆型纳米零价铁铜离子对2，4-DCP的去除机理。
四、预期成果
1.成功制备出一种纳米复合材料：铜离子包覆的NZVI；
2.使用FESEM、TEM、XRD、TGA、FTIR等表征手段，研究了包覆型纳米零价铁铜离子的形貌、粒径分布、元素分布和晶相结构等属性；
3.对包覆型纳米零价铁铜离子的去除效果进行实验研究，探究了不同反应条件对2，4-DCP的去除率和速率的影响；
4.深入探究包覆型纳米零价铁铜离子的去除机理，揭示其去除2，4-DCP的基本原理。
五、进度安排
本次研究计划为期12个月，预计完成以下主要工作：
第1-2个月：查阅文献，准备实验材料和设备，确定实验方案；
第3-4个月：铜离子包覆的NZVI的制备和优化；
第5-6个月：使用FESEM、TEM、XRD、TGA、FTIR等表征手段对NZVI样品进行表征分析；
第7-9个月：进行2，4-DCP去除实验研究，分析不同反应条件对去除效果的影响；
第10-12个月：分析研究包覆型纳米零价铁铜离子对2，4-DCP的去除机理；撰写论文并提交。
六、参考文献
1.Ahn,Y.T.,Park,J.H.,Kim,W.S.,Kim,S.J.,Lee,H.,&Kim,J.H.(2011).Synthesisandcharacterizationofcopper-coatedironoxidenanoparticlesascatalystsforthedegradationofmonoazodye.AppliedSurfaceScience,257(8),3860-3866.
2.Chen,X.M.,Zhang,W.X.,Gu,C.P.,&Hu,X.J.(2010).Fabricationandcharacterizationofnano-copper-modifiedmagneticnanoparticlesfordechlorinationofpolychlorinatedbiphenylsintransformeroil.AppliedCatalysisB:Environmental,101(1-2),82-88.
3.Li,M.F.,Ma,X.H.,Huang,G.L.,&Huang,H.Q.(2019).Thereactivemechanisminvestigationofultrasound-assistedcoppermodifiedironnanoparticlesunderambientconditionsforenhancedBisphenolAremoval.ChemicalEngineeringJournal,374,748-759.
4.Wu,Y.H.,Song,L.L.,Peng,Y.J.,Chen,M.G.,&Yang,X.J.(2013).Fabricationand