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酸洗废液制备纳米铁酸锌及光催化实验研究
酸洗废液制备纳米铁酸锌及光催化实验研究
摘要：
废水处理是一个世界性的问题，纳米材料在废水催化处理中展现了巨大的潜力。本研究通过酸洗废液制备纳米铁酸锌，并对其进行光催化实验研究。通过扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）对纳米铁酸锌进行表征，发现其为球状颗粒结构，并具有良好的结晶性。通过测试不同光照条件下纳米铁酸锌的降解染料性能，得出其在可见光下对染料有较好的降解效果，表明其具有优良的光催化性能。在进一步实验中，通过调节不同因素的影响以优化光催化性能并提高降解效率，如纳米铁酸锌的浓度、染料溶液的初始浓度、光照强度、反应时间等。综上所述，酸洗废液制备纳米铁酸锌具有很高的实用价值和环境效益，在废水催化处理领域有着广阔的应用前景。
关键词：废水处理、纳米铁酸锌、光催化、降解效果
1.引言
酸洗废液是制造业生产过程中产生的一种废水，其中含有大量的重金属离子和有机染料。传统的处理方法主要是采用化学药剂来沉淀和吸附废水中的有害物质，但这些方法通常成本较高、操作繁琐，同时产生大量的二次污染。纳米材料具有较大的比表面积、较好的光催化性能等特点，被广泛应用于废水处理领域。本研究旨在通过酸洗废液制备纳米铁酸锌，并对其光催化性能进行实验研究，以探索其在废水催化处理中的应用潜力。
2.实验方法
2.1酸洗废液的制备
将酸洗废液收集并过滤，得到了含有重金属离子和有机染料的溶液。
2.2纳米铁酸锌的制备
在一个容器中将适量的酸洗废液溶液与适量的氢氧化钠溶液混合，并搅拌均匀。然后，逐渐滴加适量的硝酸铁和氯化锌溶液，并继续搅拌。将反应混合物过滤，将沉淀洗涤至干净，并在常温下干燥获取纳米铁酸锌。
2.3纳米铁酸锌的表征
使用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）对制备的纳米铁酸锌进行表征，以获得其形貌和晶体结构信息。
2.4光催化实验
将制备得到的纳米铁酸锌与染料溶液混合，放置在暗处静置一段时间，使其达到平衡。然后，通过调节不同的光照条件，如光照强度、反应时间等，测试纳米铁酸锌对染料的降解效果。通过紫外可见分光光度计测量染料溶液的吸光度变化，评估纳米铁酸锌的光催化性能。
3.结果与讨论
3.1纳米铁酸锌的表征
SEM图像显示制备的纳米铁酸锌为球状颗粒，平均粒径约为30nm。XRD结果显示其具有较好的晶体结构，并与标准晶体相吻合。
3.2光催化实验结果
实验结果显示，纳米铁酸锌在可见光下对染料有较好的降解效果。随着光照强度的增加和反应时间的延长，降解效果逐渐提高。同时，纳米铁酸锌的浓度和染料溶液的初始浓度也对降解效果有一定的影响。
4.结论
本研究通过酸洗废液制备纳米铁酸锌，并对其光催化性能进行实验研究。表征结果显示制备的纳米铁酸锌具有良好的结晶性和球状颗粒结构。光催化实验结果表明纳米铁酸锌具有较好的降解染料性能。进一步实验发现，纳米铁酸锌的浓度、染料溶液的初始浓度、光照强度、反应时间等因素对光催化性能和降解效率有一定的影响。综上所述，酸洗废液制备纳米铁酸锌具有很高的实用价值和环境效益，在废水催化处理领域具有广阔的应用前景。
参考文献：
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