碳熱法負(fù)載納米零價鐵對Cr(Ⅵ)和Cd(Ⅱ)的去除研究.pdf

1、納米零價鐵（NZVI）處理水中重金屬具有效率高、無二次污染等優(yōu)點而受到廣泛關(guān)注，但由于納米零價鐵在水中存在易團(tuán)聚、難分離等缺點通常經(jīng)過負(fù)載的方式進(jìn)行研究或應(yīng)用。硼氫化鈉還原法和電化學(xué)沉積法為負(fù)載型納米零價鐵的兩種常見制備方法，然而上述兩種方法僅適用于實驗室制備難以大量制備，因此限制了其適用范圍。
　　本課題探索了一種可批量制備負(fù)載型納米零價鐵的方法并對重金屬進(jìn)行去除研究。該研究以碳熱還原為原理，以活性炭為載體和電子供體來制備負(fù)載型

2、納米零價鐵（NZVI@AC），通過XRD、STEM、SEM等多種表征手段進(jìn)行表征并優(yōu)化制備工藝，同時選擇以Cr(Ⅵ)和Cd(Ⅱ)為目標(biāo)污染物，探討去除機理并考察不同水質(zhì)條件下對Cr(Ⅵ)和Cd(Ⅱ)的去除影響及反應(yīng)動力學(xué)。
　　本研究通過碳熱法成功制備出負(fù)載型納米零價鐵，且納米零價鐵分散性較好，單個尺寸介于10~100nm之間，并考察了負(fù)載量和制備溫度對材料本身的影響，其中NZVI@AC負(fù)載量的增加會導(dǎo)致NZVI顆粒尺寸變大并且容

3、易發(fā)生團(tuán)聚；制備溫度越高越有利于NZVI@AC中零價鐵的形成，800℃制備的NZVI@AC中Fe主要以零價鐵存在。
　　通過鈍化實驗及解吸實驗表明Cr(Ⅵ)的去除主要依靠NZVI內(nèi)核的還原和外部鈍化層的共沉淀去除；Cd(Ⅱ)的去除主要依靠NZVI表面鈍化層的吸附。NZVI@AC對Cr(Ⅵ)和Cd(Ⅱ)的吸附均符合Langmuir等溫吸附模型，并得Cr(Ⅵ)和Cd(Ⅱ)的最大吸附量分別為26.385mg/g和87.715mg/g。<