废弃堇青石结合改质奈米零价铁再利用以微波-国立高雄第一科技大学.PDF

行 奈零利降 精 類 行 年年 行 立 參理葉 論 理 年 廢棄堇青石結合改質奈米零價鐵再利用 以微波誘導降解鹵素有 機物之研究 摘要摘要 摘要摘要 本研究利用化學反應 製備零價鐵塗覆於堇青石 ，並以微波能量誘導溶液中的 改質堇青石 ，使其快速氧化而加速氯苯的脫氯作用。在改質堇青石降解水中氯苯 試驗方面 ，改質堇青石可有效的降解污染物；常溫試驗中，在氯苯溶液反應溫度 為 25 ℃、40 ℃條件下 ，降解率由18.2%提高至 23.6% ，零價鐵改質堇青石有較 高的 去除效率乃是反應溶液溫度的增 加使得分子的動能增加 ，單位時間內碰撞的 次數增加 ，使得去除率亦增加。在微波電場下改質堇青石降解水中含氯有機物的 試驗方面 ，以微波30W 、50W 、100W 、150W 進行氯苯之降解 ，在相同塗覆量 的條件下 ，氯苯的去除率分別為57.4% 、62.7% 、71.9% 、74.7% 。較長的微波時 間與微波功率的增加 ，亦提供了更多的微波能量讓改質堇青石吸收，證明了在微 波能量能有效的誘導改質堇青石降解水中含氯有機物 ，使其縮短處理時間與增加 去除率 。在常溫25℃與 40℃的之條件下以堇青石為載體塗覆不同之物質 ：零價 鐵與 TiO2 ，比較其去除率。改質Fe/堇青石 去除率分別為 18.2% 、23.6% ，而改質 0 TiO 堇青石去除率為/ 15.8% 、18.1% ，顯示在相同溫度及動能之條件下 ，改質Fe / 2 0 堇青石因釋出電子 ，具有強還原能力，促使改質 Fe 堇青石去除率/ 優於相同塗覆 量之改質 TiO 堇青石/ 。以濕零價鐵進行實驗，除可避免零價鐵發生團聚沉降， 2 降低可反應面積而影響降解率 ，在微波幅射下有大表面積可吸收較多微波能量 ， 且吸收微波能量轉變成熱能於整個溶液中較均勻 ，因此有助於提升氯苯 去除 。 關鍵字 ：氯苯、微波誘導、零價鐵、菫青石、TiO2 1.緒論緒論 緒論緒論 1.1 前言前言 前言前言 含氯有機化合物的種類相當多 ，常應用於工業或一般生活用品，如三氯乙烯 (TCE)和四氯乙烯 (PCE)被廣泛用於工業 金屬表面油脂去除和乾洗溶劑(Yamazaki et al., 2001) ；而氯酚應用於木材防腐劑、殺蟲劑和殺菌劑(Jardim et al., 1997) 。由 於地下儲油槽洩漏和不當任意處置 ，以致土壤和地下水污染。含氯有機化合物對 於環境具高毒性 、致癌性和環境中持久性(Xu et al., 2005 ；Liu et al., 2001)及低生 物降解性(Hőgől et al., 1999) ，已經變成一個汙染環境嚴重問題。 目前含氯有機污染物之處理技術包括 ：熱處理法、生物分解法、高等氧化化 學法 、吸附法及微波降解法等。然而 ，上述處理方法仍有其需克服的問題，因此 發展高去除效率 、無毒性、低處理成本、操作容易的處理技術是污染防治的重要 議題 。 1.2 研究目的研究目的 研究目的研究目的 本研究目的為了解微波能量結合 Fe/堇青石催