Fe-Si-B非晶合金粉末对水溶液中Ni(II)的去除机理

对比研究了商业Fe-Si-B非晶（Fe-Si-B^MG）粉末和目前广泛应用的零价铁粉（ZVI，Fe⁰）对水溶液中重金属离子Ni(II)的去除性能。动力学分析显示Fe-Si-B^MG粉末对Ni(II)的去除效率约为Fe⁰粉的38倍。通过对2种粉末的表面形貌观察发现，与Fe⁰粉相比， Fe-Si-B^MG粉末的表面产物层具有均匀、疏松的絮状物，更容易在搅拌过程中脱落。通过对Fe-Si-B^MG粉末反应前后的表面化学成分分析发现：Fe-Si-B^MG粉末通过吸附、还原、共沉淀作用去除水溶液中Ni(II)，而Fe⁰粉主要通过吸附和共沉淀去除水溶液中的Ni(II)。     

Fe-Si-B非晶合金去除水中Pb(Ⅱ)的性能及机理研究

采用单辊甩带法成功制备了Fe-Si-B非晶合金条带(Fe-Si-BAR)，研究其对水中Pb(Ⅱ)的去除性能及机理，并与48 μm铁粉(FeCP)进行对比。结果表明，相同试验条件下，Fe-Si-BAR去除水中Pb(Ⅱ)的表面积约化反应速率常数是FeCP的87倍。分析表明，Fe-Si-BAR优异的去除性能得益于非晶合金独特的原子结构及Si和B的添加。处于亚稳态的零价铁具有更大的反应活性，且无序的原子排列方式增加了非晶条带表面的反应活性位点。Si和B的添加使产物层容易失去支撑而从条带表面脱落，使得内层零价铁以效率更高的还原去除方式固定Pb(Ⅱ)。     

Fe-Si-B非晶合金薄带对水中Cu(Ⅱ)的去除性能及机理研究

采用单辊甩带法制备了Fe-Si-B非晶合金条带(Fe-Si-B^AR)。分别将0.08、0.30、0.60、1.00 g/L的Fe-Si-B^AR加入初始浓度为100 mg/L的含Cu(Ⅱ)溶液中进行Cu(Ⅱ)去除试验。结果表明,随着Fe-Si-B^AR剂量从0.08增加到1.00 g/L,Cu (Ⅱ)的去除率从85%升高到99%,且去除过程符合伪一级动力学模型。Fe-Si-B^AR去除Cu (Ⅱ)主要基于氧化还原反应,还原产物为Cu和Cu₂O。反应过程中,Fe-Si-B^AR表面产物层形成松散结构,并且从条带表面脱落。