纳米零价铁去除水中六价铬的研究

以聚乙二醇(PEG)为分散剂,在乙醇-水混合溶剂中合成改性纳米级零价铁颗粒(nZⅥ)。利用透射电子显微镜(TEM),X射线衍射仪(XRD)对其结构、组成和物理性质进行表征,讨论了n ZVI去除Cr(Ⅵ)的影响因素,并对反应产物进行XPS检测。结果表明,乙醇比例为50%时制备出的纳米零价铁直径在30⁶0 nm,对Cr(Ⅵ)的去除率最高,为95.30%。nZⅥ投加量越大,Cr(Ⅵ)初始浓度越小,p H越小,温度越高,均有利于水中Cr(Ⅵ)的去除。纳米零价铁将Cr(Ⅵ)吸附后将其还原为Cr(Ⅲ),反应过程主要以还原作用为主。并且对Cr(Ⅵ)的去除能用准一级反应动力学方程描述。     

贝壳粉绿色负载纳米铁去除水中的六价铬

为了降低制备成本,合成环境友好型的纳米零价铁(nZⅥ),并解决其易团聚和易氧化的难题,以贝壳粉(SP)为负载基、苦丁茶提取液为还原剂,合成了SP负载nZⅥ型复合材料(SP@nZⅥ),采用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射对SP@nZⅥ进行结构表征,并研究其对Cr(Ⅵ)的去除性能。结果表明,苦丁茶提取液能够成功制备SP@nZⅥ,nZⅥ可以均匀分散于SP表面,有效解决了nZⅥ易团聚的现象。相比未负载SP+nZⅥ的混合物,SP@nZⅥ对Cr(Ⅵ)的去除率提高53.47%。SP@nZⅥ投加量的越大、溶液pH越小越有利于Cr(Ⅵ)的去除,准2级动力学模型推断去除机理主要是SP@nZⅥ表面的活性点位与Cr(Ⅵ)发生氧化还原反应。     

改性硅藻土负载纳米零价铁去除六价铬

采用改性硅藻土(CD)作为载体,制备了改性硅藻土负载纳米零价铁复合材料(CD-nZⅥ)。利用透射电子显微镜(TEM)、XPS对CD-nZⅥ复合材料进行表征,并讨论CD-nZⅥ复合材料中nZⅥ与改性硅藻土质量比、CD-nZⅥ复合材料投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度、pH、反应温度对CD-nZⅥ去除六价铬的影响因素。结果表明,CD-nZⅥ复合材料对六价铬的去除能力高于nZⅥ、改性硅藻土,CD-nZⅥ复合材料中nZⅥ与改性硅藻土质量比为1∶2,CD-nZⅥ投加量为0.8 g/L,反应温度为45℃,反应时间为120 min,pH=3,六价铬初始浓度为20 mg/L时,CD-nZⅥ对六价铬的去除效率高达99.16%。CD-nZⅥ去除六价铬的反应符合准一级反应动力学方程,反应速率常数K_(obs)随着六价铬浓度的增加而减少。对反应产物进行XPS检测,结果显示,CD-nZⅥ是通过还原、吸附作用去除六价铬,且以还原作用为主。     

改性硅藻土负载纳米零价铁去除六价铬

采用改性硅藻土(CD)作为载体,制备了改性硅藻土负载纳米零价铁复合材料(CD-nZⅥ)。利用透射电子显微镜(TEM)、XPS对CD-nZⅥ复合材料进行表征,并讨论CD-nZⅥ复合材料中nZⅥ与改性硅藻土质量比、CD-nZⅥ复合材料投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度、pH、反应温度对CD-nZⅥ去除六价铬的影响因素。结果表明,CD-nZⅥ复合材料对六价铬的去除能力高于nZⅥ、改性硅藻土,CD-nZⅥ复合材料中nZⅥ与改性硅藻土质量比为1∶2,CD-nZⅥ投加量为0.8 g/L,反应温度为45℃,反应时间为120 min,pH=3,六价铬初始浓度为20 mg/L时,CD-nZⅥ对六价铬的去除效率高达99.16%。CD-nZⅥ去除六价铬的反应符合准一级反应动力学方程,反应速率常数K_(obs)随着六价铬浓度的增加而减少。对反应产物进行XPS检测,结果显示,CD-nZⅥ是通过还原、吸附作用去除六价铬,且以还原作用为主。     

硅酸钙负载零价纳米铁吸附去除水中六价铬

利用液相还原法制备硅酸钙负载零价纳米铁(CS-nZⅥ)进行去除水中Cr(Ⅵ)的实验研究.结果表明,CS-nZⅥ对Cr(Ⅵ)的去除效果明显优于还原铁粉和硅酸钙,略差于零价纳米铁;低pH值、越低初始Cr(Ⅵ)浓度及较大投加量均有利于Cr(Ⅵ)去除,最大去除率可达98.9％;反应后CS-nZⅥ颗粒扫描电镜及X射线能谱分析结果表明Cr占3.06wt％;等温吸附实验结果表明较好拟合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,CS-nZⅥ对Cr(Ⅵ)的最大吸附容量达253.8 mg/g.     

铁氨基黏土改性纳米零价铁强化去除电镀废水中的Cr(Ⅵ)

针对纳米零价铁(nZⅥ)易团聚、氧化等缺陷,基于液相还原法,本文利用具有层状结构的铁氨基黏土纳米材料(FeAC)改性nZⅥ用于去除电镀废水中的Cr(Ⅵ)。考察了材料配比组成、投加量、初始pH值对体系去除Cr(Ⅵ)的影响,也研究了改性材料去除实际含铬废水的能力。研究表明：FeAC的加入有利于提高吸附材料的分散性与稳定性,削弱nZⅥ的团聚与氧化问题;当Cr(Ⅵ)浓度为20 mg·L^-1,FeAC与nZⅥ的质量配比为1:5且投加量为0.250 g·L^-1时,改性纳米材料对Cr(Ⅵ)的去除效果最佳;废水中存在的Cu²⁺、Ni²⁺均对改性材料去除Cr(Ⅵ)有明显的促进作用,且对实际含铬废水也保持稳定的去除能力。     

纳米零价铁对重金属Cr(Ⅵ)去除作用的研究进展

重金属污染会严重破坏水体生态、土壤生态,也会给人体健康带来严重的危害,在环境中,Cr(Ⅵ)易被生物体吸收,并在其体内累积,具有较强的致癌性、致畸性,因此对Cr(Ⅵ)的去除受到人们的广泛关注。纳米零价铁因具有比表面积大、反应迅速等特点,在去除重金属方面,成为一种简单高效的方法。近几年来,许多学者也通过对纳米零价铁材料的负载、改进以提高其对重金属的去除效率。该文从在纳米零价铁表面引入另一种金属、将其负载在活性炭、稳定剂上等方面比较其对Cr(Ⅵ)的去除效率以及相关影响因素。     

生物炭负载纳米铁绿色制备及去除水溶液中Cr(Ⅵ)研究

以污水处理厂剩余污泥和花生衣提取液为原料,制备污泥基生物炭（SBC）、纳米零价铁（nZVI）和污泥基生物炭负载纳米零价铁（nZVI@SBC）,将其分别用于处理初质量浓度50 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液,结果显示nZVI@SBC对Cr(Ⅵ)处理效果最好,反应50 min后,Cr(Ⅵ)去除率达100%。SEM和BET表征结果表明污泥基生物炭作为载体可明显减少纳米零价铁颗粒的团聚,增加了比表面积,提高了Cr(Ⅵ)的去除率。     

纳米零价铁的制备及其对废水中铬的去除作用研究

采用液相还原法制备了纳米零价铁材料,借助扫描电镜对制备材料进行了微观形貌分析。利用制备的纳米零价铁对配制含铬废水的处理效果进行了考查,探究了纳米零价铁投加量、废水中Cr(Ⅵ)初始浓度、废水初始pH值及反应时间对Cr(Ⅵ)去除率的影响。实验结果表明使用该纳米零价铁处理含铬废水的最佳工艺条件为:废水中Cr(Ⅵ)初始浓度为20 mg/L、纳米零价铁投加量为500 mg/L、废水初始pH值为3、反应处理时间为4.5 h。在最佳工艺条件下Cr(Ⅵ)的去除率可达99.45%。     

壳聚糖负载纳米零价铁去除水中六价铬的研究

本论文对比了壳聚糖稳定纳米零价铁、普通纳米零价铁和普通铁粉对水中Cr(Ⅵ)的去除效果,并通过单因素批量实验,考察了Cr(Ⅵ)初始浓度、体系温度、体系pH值对Cr(Ⅵ)去除效率的影响。     

Fe0/FeS去除水体中Cr(Ⅵ)的研究

利用表面腐蚀的方法,在纳米零价铁表面生成FeS,制备Fe~0/FeS磁性杂化材料,研究了硫铁比、超声时间、溶解氧、投加量对Cr(Ⅵ)去除效果的影响。研究表明:Fe~0/FeS对Cr(Ⅵ)的去除效率随着硫铁比的增大先增加后降低;超声有助于纳米零价铁的分散及表面FeS的生成,但超声时间过长会导致去除效率下降;氧气对还原反应的影响是不利的。Fe~0/FeS杂化材料投加量为0.8 g/L时,对Cr(Ⅵ)的去除效率达到100%,此时去除能力约为25 mg/g。     

有机阴离子和溶解氧对稳定纳米铁去除水中铬(Ⅵ)的影响

以硼氢化钾为还原剂,壳聚糖为稳定剂制备纳米零价铁,研究有机阴离子(柠檬酸根、草酸根和乙二胺四乙酸根)和溶解氧对壳聚糖稳定纳米铁去除Cr(Ⅵ)的影响,并探讨其影响机理.结果表明,5.357 mmol·L-1的铁与0.769mmol·L-1的Cr(Ⅵ)反应80 min后,在有机阴离子浓度为4mmol·L-1时,柠檬酸根和草...     

海藻酸钠负载纳米零价铁材料的制备及其对Cr（Ⅵ）的去除

纳米零价铁（Nano zero-valent iron,nZVI）易团聚、难以分离的特性影响了其在Cr（Ⅵ）修复中的广泛应用。为此，合成了海藻酸钠负载纳米零价铁的复合材料SA@nZVI，并对SA@nZVI材料的性能进行了研究。结果表明，SA@nZVI对Cr（Ⅵ）的具有良好的去除效果，而且反应过程中不易团聚，易分离；陈化时间的增加会降低SA@nZVI对Cr（Ⅵ）的去除率；SA@nZVI的重复利用次数为2次。最后探讨了各反应参数对SA@nZVI去除Cr（Ⅵ）的影响，提出了在实际应用SA@nZVI时的一些建议。     

粘土负载纳米零价铁去除水中的Cr(Ⅵ)

采用NaBH_4还原FeCl_3制备纳米铁(nZVI),利用标准粘土为载体制备了负载纳米铁(C-nZVI),用于去除水体中的重金属Cr(Ⅵ),考察起始pH、Cr(Ⅵ)初始浓度、C-nZVI的量对Cr(Ⅵ)去除率的影响。结果表明,Cr(Ⅵ)的去除随着起始pH和Cr(Ⅵ)初始浓度的降低及纳米铁剂量的增加而增加,当起始pH为4.14,Cr(Ⅵ)初始浓度为10mg/L,纳米铁投加量为30g/L时,Cr(Ⅵ)的去除率达到95%。并对C-nZVI去除Cr(Ⅵ)的机理进行了推测,表明其涉及还原和共沉淀历程。     

粘土负载纳米零价铁去除水中的Cr(Ⅵ)

采用NaBH_4还原FeCl_3制备纳米铁(nZVI),利用标准粘土为载体制备了负载纳米铁(C-nZVI),用于去除水体中的重金属Cr(Ⅵ),考察起始pH、Cr(Ⅵ)初始浓度、C-nZVI的量对Cr(Ⅵ)去除率的影响。结果表明,Cr(Ⅵ)的去除随着起始pH和Cr(Ⅵ)初始浓度的降低及纳米铁剂量的增加而增加,当起始pH为4.14,Cr(Ⅵ)初始浓度为10mg/L,纳米铁投加量为30g/L时,Cr(Ⅵ)的去除率达到95%。并对C-nZVI去除Cr(Ⅵ)的机理进行了推测,表明其涉及还原和共沉淀历程。     

颗粒活性炭载纳米零价铁去除水中的Cr(Ⅵ)

以Fe~(2+)溶液为原料、NaBH_4为还原剂,采用传统液相还原技术合成了颗粒活性炭(GAC)载纳米零价铁(n ZⅥ)复合材料GAC-n ZⅥ,用扫描电镜对GAC-n ZⅥ进行表征,通过间歇实验考察了其对去除Cr(Ⅵ)的影响。结果表明,GAC能阻止n ZⅥ颗粒聚集,合成的GAC-nZⅥ能有效去除水中的Cr(Ⅵ)。在Cr(Ⅵ)初始浓度50 mg/L、温度40℃和pH=2.0、投加GAC-nZⅥ3.0g/L的条件下反应5min,Cr(Ⅵ)去除率为99.4%。pH=2.0～4.0时,处理后水中总铬浓度均低于1mg/L,表明残留少量Cr(Ⅲ)。随pH值和Cr(Ⅵ)浓度增加,Cr(Ⅵ)去除率降低;随反应温度和GAC-nZⅥ投加量增加,Cr(Ⅵ)去除率增加。准一级动力学模型可用于描述Cr(Ⅵ)的去除过程。相同条件下,GAC-n ZⅥ去除Cr(Ⅵ)的反应速率常数达0.19797min~(-1),为原颗粒活性炭反应速率常数0.0023min~(-1)的86倍。随pH值降低或反应温度和GAC-n ZⅥ投加量增加,反应速率常数增加。     

铬污染地下水的PRB修复试验

以铬污染地下水为研究对象,分别用活性炭、零价铁、活性炭+零价铁作为反应介质,设计了渗透反应隔栅(PRB),对PRB治理六价铬污染地下水的可行性和有效性进行了试验研究,试验结果表明,活性炭对Cr(VI)有一定的吸附作用,零价铁对Cr(VI)有较强的还原作用,零价铁与活性炭配合作用时,二者的配比影响Cr(VI)的去除,零价铁所占质量分数越大,去除效果越好。零价铁、活性炭和石英砂质量分数分别为40%,4%和2%时,可以使Cr(VI)的质量浓度从100mg/L降低到0.05mg/L以下,达到《饮用净水水质标准》。采用PRB技术治理Cr(VI)污染地下水是可行的。     

柠檬皮渣负载纳米零价铁去除搬迁厂厂区土壤中铬污染

通过制备柠檬皮渣生物活性炭,利用液相还原法,负载上纳米零价铁(nZVI),有效解决nZVI在土壤中铬污染处理中自身团聚问题,提高Cr(VI)的去除率。研究发现,当碳铁质量比为1.25︰1,生物活性炭携载纳米零价铁(nZVI/AC)对土壤Cr(VI)去除率达60.3%。SEM和能谱分析表明,nZVI/AC比纯纳米零价铁更好的分散性,nZVI均匀分布活性炭表面,有效减少铁的团聚。当p H在3～9,随着p H的降低,去除率升高。在p H小于3时,观察到最高的去除效率。反应温度的升高对于提高n ZVI/AC去除溶液中Cr(VI)反应速率贡献有限。吸附动力学符合准二级动力学模型,说明n ZVI/AC对于Cr(VI)的去除主要受化学吸附过程控制。[关键词柠檬皮渣;生物活性炭;纳米零价铁;Cr(VI);吸附动力学     

基于纳米零价铁的类芬顿体系降解土霉素的研究

通过FeSO_4与NaBH_4在碱性条件下反应,制备纳米零价铁颗粒。X射线衍射表明产物是α-Fe~0,扫描电子显微镜得到纳米零价铁的粒径大约为20nm,氮吸附比表面积为19.607m~2·g~(-1),等电点为7.2。研究该纳米零价铁对水溶液中的土霉素的去除作用,发现纳米零价铁的投加量、土霉素初始浓度和溶液的pH值均对其去除效果产生影响。在纳米零价铁投加量为1.0g·L~(-1),pH值为6.5的条件下,在4h内将质量浓度为100mg·L~(-1)的土霉素基本完全降解,去除率为98.8%。该研究结果表明,纳米零价铁对水溶液中的土霉素有很好的去除效果。     

烟叶提取物合成酵母菌载纳米铁

以酵母菌为载体和分散剂,烟叶提取液为还原剂和稳定剂,原位还原FeSO_4合成酵母菌载纳米铁。以Cr(Ⅵ)去除为目标,考察提取溶剂、固液比、提取方式、提取时间以及烟叶提取液用量、亚铁盐与酵母菌质量比、合成反应时间对酵母菌载纳米铁去除Cr(Ⅵ)反应活性的影响。结果表明:固液比为1∶20(g∶mL)的烟叶乙醇提取液还原亚铁盐的能力最强,而室温振荡提取2 h与超声提取30 min的烟叶乙醇提取液还原性能相当;当亚铁盐与酵母菌质量比为1∶10时,加入烟叶乙醇提取液在室温下反应5 h合成的酵母菌载纳米铁最适于去除Cr(Ⅵ)。