绿色纳米零价铁为催化剂的类芬顿法降解甲基橙

利用葡萄籽提取液合成纳米零价铁(GS-nZVI),作为类芬顿反应体系的催化剂,用于降解水中甲基橙(MO)。考察溶液pH值(3～11)、反应温度(25～40℃)、MO初始浓度(50～200 mg/L)以及H_2O_2加入量(浓度为5%～30%)对其降解效果的影响。结果显示:随pH的降低、温度的升高、初始浓度的减小,MO的降解率增大;研究范围内,H_2O_2浓度为10%时,MO的降解效果最佳。在不调节pH(pH=6.8),其他条件相同时,GS-nZVI/H_2O_2类芬顿体系对MO的降解效果明显优于传统芬顿法。采用拟一级和伪二阶动力学模型,研究了类芬顿体系对MO的降解过程。拟一阶模型(r²=0.907 9～0.969 0)和伪二阶模型(r2=0.907 9～0.969 0)和伪二阶模型(r²=0.938 7～0.961 0)均能很好地描述GS-nZVI为催化剂的类芬顿法降解MO的行为,说明降解是氧化还原与吸附共存的过程,表观活化能(E_a=45.65 kJ/mol),表明降解是受表面控制;其中吸附过程与伪二级吸附模型关联性更高,表明吸附以化学吸附为主。热力学分析结果表明,降解为自发的吸热过程。降解过程中紫外-可见吸收光谱的变化,显示GS-nZVI/H_2O_2类芬顿法能够有效降解MO。     

零价铁降解地下水卤代烃技术研究进展

随着卤代烃类有机污染物越来越多地出现在自然水体中,卤代烃降解工艺的研究也越来越受到人们的重视。该文简述了卤代烃的物理性质以及用途,与零价铁有关的处理卤代烃的相关工艺如零价铁还原、纳米零价铁技术、零价铁-氧化剂联用技术、零价铁-厌氧微生物技术等,展望了零价铁技术的发展前景。     

零价铁类芬顿法处理含低浓度重金属离子有机废水

以零价铁类芬顿法处理含低浓度重金属离子的有机废水,研究了初始pH值,H2O2投加量,反应时间,铁刨花投加量对实验的影响,探究了该法对化学需氧量(COD)和金属离子的去除机理.实验结果表明:初始pH值和H2O2投加量对处理效果影响比较大,最佳条件是初始pH值为3,H2O2投加量为1.5 mL/L,反应时间为60 min,...     

纳米零价铁对硝基苯厌氧降解效能的影响研究

采用纳米零价铁(NZVI)和厌氧微生物(AD)组合体系降解废水中的硝基苯,研究了该组合体系对硝基苯的降解效果,考察了影响降解效果的主要因素,并对降解机理进行了探讨。结果表明,相比单独NZVI体系、单独AD体系,NZVI-AD体系对硝基苯的降解效果更好。其最佳处理条件:初始pH=4,初始硝基苯质量浓度200 mg/L,NZVI投加量0.6 g/L。在最佳条件下,硝基苯降解率达到72.5%。厌氧微生物和纳米零价铁之间存在明显的协同作用。     

纳米零价铁的改性研究及其降解三氯乙烯的研究进展

三氯乙烯(Trichlorethylene,TCE)是重要的有机溶剂,被广泛应用于各种生产活动中,在应用过程中的挥发泄漏等事故导致其严重污染地下水和土壤环境。纳米零价铁及含铁双金属颗粒因对三氯乙烯降解效率高,而受到国内外的广泛关注。目前该领域的研究热点是纳米零价铁的改性研究。主要包含对纳米零价铁及含铁双金属颗粒的负载改性和降解三氯乙烯过程中的影响因素。对负载改性技术存在的问题作了简要的探讨。     

天然斜发沸石基纳米零价铁复合材料的制备及应用研究

为了克服传统芬顿反应过程中催化剂活性低,产生大量铁泥沉淀,影响芬顿反应效率等问题,以天然斜发沸石和氯化亚铁为原料,通过液相还原法制备得到天然斜发沸石基纳米零价铁复合材料（NCZM）,采用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、 X射线光电子能谱（XPS）等技术表征NCZM的结构及其特性。研究结果表明：纳米零价铁成功负载在天然斜发沸石的表面和层间,能够克服纳米零价铁的团聚现象,提高其活性位点。将NCZM作为类芬顿反应的催化剂,考察其对对氯苯酚的降解效果,结果表明：在反应温度为25℃,对氯苯酚初始质量浓度为100 mg/L, H2O2投加量为6 mL/L, pH值为3, NCZM投加量为20 mg/L,类芬顿反应时间为190 min的条件下,对氯苯酚的降解率为100%,矿化率为79.29%,铁离子溶出量为0.67 mg/L,吸附联合类芬顿反应是NCZM降解对氯苯酚的主要降解机理。     

纳米零价铁的优化技术及应用研究进展

纳米零价铁具有比表面积大、反应活性高等优点,被广泛应用于地下水和土壤环境修复中。但纳米零价铁容易团聚且极易被氧化的特点使其在环境中的应用受到了一定的限制,因此纳米零价铁的优化改性是此领域的研究热点。本文主要综述了纳米零价铁优化技术,包括物理辅助、纳米双金属、分散改性、固体负载等。此外,对纳米零价铁在环境中的应用进展作了总结。     

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。     

纳米零价铁修饰技术研究进展

近年来纳米零价铁在环境污染物去除方面受到了广泛的关注,提高纳米零价铁的修复性能及稳定性是此领域的研究热点,研究发现通过负载金属的催化性能提高对污染物的降解速率及加速零价铁产氢速率,可提高污染物的去除效果。通过固体材料负载或表面活性剂、高分子电解质等分散,可降低纳米零价铁团聚,增强纳米零价铁的稳定性,进而提高纳米铁对污染物的降解效率。本文就近些年来纳米零价铁的修饰技术进行综述,作为纳米零价铁后期研究的参考。     

氯苯类有机物在超声波/零价铁体系中降解特性的研究

以氯苯、邻二氯苯、间二氯苯、对二氯苯、1,2,4-三氯苯等氯苯类化合物(CBs)为目标污染物,研究了CBs在超声波/零价铁联合体系中(US/Fe0)的降解特性。结果表明,用超声波协同零价铁降解氯苯类有机物具有很好的去除效果,在同一条件下,降解速率常数依次为:K1,2,4-TCB>Ko-DCB>Km-DCB>Kp-DCB>KCB,即苯环上的氯取代基越多,降解越容易,氯苯类有机物的反应属于准一级反应。     

无机矿物黏土负载纳米零价铁技术研究进展

概述了采用无机矿物黏土负载纳米零价铁的原理.对目前国内外6种重要的负载零价铁的无机矿物黏土材料进行了对比分析,包括蒙脱石、累托石、坡缕石、高岭土、膨润土、沸石,并阐述了其中几种矿物黏土负载纳米铁后的形态以及去除污染物的效果.最后对一些最新的矿物在负载纳米铁的应用创新及其应用前景和发展趋势方面进行了展望.     

树脂纳米零价铁催化过硫酸钠降解刚果红的研究

使用合成的树脂纳米零价铁(NZVI-resin)作为铁源,采用活化过硫酸钠(PDS)的方式产生具有强氧化性的硫酸根自由基,以偶氮染料刚果红(CR)为目标污染物,考察了硫酸根自由基对甲基橙的氧化降解行为。系统研究了温度、pH值、NZVI-resin加入量及过硫酸钠的浓度等因素对过硫酸钠氧化降解刚果红效率的影响,探讨了其降解动力学。结果表明:在pH=3.0、纳米零价铁用量为0.067 g·L-1、Na2S2O8的投加量为0.67 g·L-1的条件下,初始浓度为20 mg·L-1的刚果红溶液的降解率为84.59%;该降解反应符合准一级反应动力学方程。     

改性纳米零价铁去除水中莠去津

[目的]研究改性纳米铁对水中莠去津的去除效果。[方法]采用液相还原法合成、并运用TH-904对纳米零价铁进行改性,采用SEM、TEM等手段对其进行表征及分析。[结果]改性纳米零价铁具有核壳结构,粒度分布均匀。当莠去津质量浓度为25.0 mg/L,改性纳米零价铁投加量为100 mg/L,pH值为4,20℃时,莠去津去除率可达70%以上。[结论]溶液pH值显著影响莠去津的去除,酸性条件有利其去除。纳米铁投加量和反应时间在一定范围内对莠去津的去除影响明显。     

海藻酸钙包覆纳米铁类芬顿降解亚甲基蓝

以海藻酸钙(CA)、绿茶提取液为原料,绿色合成海藻酸钙-铁复合微球(GT-FeNPs@CA),作为类芬顿反应催化剂降解水中亚甲基蓝(MB).通过SEM/EDS、FT-IR等方法对材料微观结构进行表征和分析.研究催化剂活化H2O2降解MB的影响因素及其反应动力学.结果表明,在pH 3.0～11.0的范围内,GT-Fe N...     

生物炭负载纳米零价铁去除硝酸盐作用的研究

为探究生物炭负载纳米零价铁（nZVI/BC）去除水中硝酸盐的机制及其影响因素,采用小麦秸秆为载体制备吸附材料。通过XRD和SEM的表征分析知：铁被成功的负载在生物炭表面,生物炭作为载体分散了纳米零价铁颗粒,并减少了它们的团聚。吸附材料对硝酸盐去除效果的实验研究表明：负载纳米零价铁的小麦秸秆生物炭对硝酸盐的去除效果可达到100%,nZVI/BC氮气选择性为21%;铁炭比（w）为1:2时硝酸盐的去除效果最佳;在偏酸性条件下,氨氮选择性更高,对硝酸盐的去除效果更好;硝酸盐和氨氮去除率会随着硝酸盐初始浓度的升高而逐渐下降。     

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。     

硫化纳米零价铁去除重（类）金属研究进展

重（类）金属作为一类毒性高、难生物降解的优先污染物,对生态系统及人体健康具有极大威胁,因此必须采取有效技术对其进行处理。硫化纳米零价铁（S-nZVI）因易分散、反应活性强、电子选择性高等优势,被广泛应用于水中多种污染物的去除。本文系统地综述了S-nZVI在重（类）金属去除中的研究进展,包括S-nZVI对不同重（类）金属的去除机制,S/Fe摩尔比、合成方式、硫化剂种类及不同反应条件（初始pH、溶解氧、共存物质）对重（类）金属去除效能的影响,S-nZVI对其它环境介质（土壤、污泥）及形态（络合态）重金属的作用效能,最后对未来研究方向进行展望,以期为S-nZVI对重（类）金属修复提供理论及技术指导。     

绿色合成铁纳米颗粒非均相类芬顿体系降解间甲酚的研究

以葡萄籽提取液绿色合成铁纳米颗粒(Fe-NPs)为催化剂,采用非均相类芬顿体系对间甲酚的降解进行研究。利用SEM、FT-IR和XRD等对合成的Fe-NPs进行表征分析。考察了溶液初始p H、催化剂质量浓度、H2O2用量和反应温度对降解的影响。结果表明,在溶液自然p H=6. 51、催化剂质量浓度为0. 30 g/L、30%H2O2用量为10 m L、反应温度为308. 15 K条件下,100 mg/L间甲酚90 min时降解率达到95. 75%。在最佳条件下,伪一级和伪二级动力学模型均能有效拟合Fe-NPs对间甲酚的降解过程,包括氧化降解和吸附。     

纳米零价铁处理地下水污染技术研究进展

综述了纳米零价铁的合成、表征及在厌氧水体环境下对污染物质的降解和转化。重点分析了纳米零价铁还原含氯有机污染物和金属离子的特性和机理。总结了纳米零价铁技术尚需解决的问题和今后研究的方向。