稳定化纳来级零价铁的制备及对水中Cr(Ⅵ)的去除机制研究
纳米零价铁(nZVI or Fe0)具有颗粒小、比表面积大、反应活性高等优点,被广泛应用于重金属、含氯有机物、硝酸盐等污染环境的修复,但纳米Fe0颗粒极易与周围介质(水、空气等)发生反应,在表面生成钝化膜阻碍其与污染物的持续反应；同时由于重力、磁力以及范德华力的存在,纳米颗粒之间还很容易发生团聚,也会导致反应活性的下降。为了解决上述问题,提高纳米Fe0的处理能力和使用寿命,本研究制备了多种稳定化的纳米级Fe0体系,并将其应用于水中Cr(Ⅵ)的去除处理。
稳定化纳米碳管(MWCNTs)-Fe0体系通过碳管丰富的表面积和内部网络结构,将纳米Fe0稳定在其表面,有效防止了纳米Fe0颗粒的团聚。将制得的稳定化MWCNTs-Fe0体系用于初始浓度为20 mg/L的Cr(Ⅵ)去除处理,反应2 h Cr(Ⅵ)的去除率达到98%,去除效果明显好于普通纳米Fe0和活性炭-纳米Fe0体系的47%和59%。
研究发现当稳定化体系中MWCNTs和Fe0比例为10：1时,能达到最佳的Cr(Ⅵ)去除效果。初始pH值、Cr(Ⅵ)初始浓度、离子强度、共存离子、 ...