果胶稳定的纳米零价铁去除水中Cr(Ⅵ)的研究
2016-10-14张悦苏冰琴张弛姜玉俊
张悦,苏冰琴,张弛,姜玉俊
果胶稳定的纳米零价铁去除水中Cr(Ⅵ)的研究
张悦,苏冰琴,张弛,姜玉俊
(太原理工大学环境科学与工程学院,山西晋中030600)
以果胶为稳定剂,制备果胶稳定的纳米级零价铁材料,进行试验,以期得到最佳反应条件,并进行动力学研究。结果表明,当果胶投加量为0.6 g/L,果胶-nZVI投加量为0.12 g/L,pH条件为5.5,环境温度为25℃时,反应60min后Cr(Ⅵ)的去除率可达98.3%,反应可用伪一级反应动力学模型来描述。通过ln(C/C0)对t作图进行曲线拟合,可以得到表观速率常数kobs=0.013 2min-1和相关系数R2=0.835 1,证明ln(C/C0)与t呈较为良好的线性关系。
纳米零价铁;果胶;稳定剂;Cr(Ⅵ);动力学模型
随着科技进步,在人类寻求工业科技快速发展的同时,越来越多的铬污染问题也相继产生。有研究表明,环境中的铬通常以Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的形式存在。其中,Cr(Ⅲ)相对稳定,是一种对人体有益的元素,有利于维持人体机能正常运转。而Cr(Ⅵ)毒性强烈,且易在生物体内蓄积,造成皮肤、鼻腔、心脏及呼吸系统疾病等机体损伤,严重危害人类健康〔1〕。因此,去除水中Cr(Ⅵ),减小铬对环境的污染,已是各国学者关注和研究的问题。目前,去除水中Cr(Ⅵ)的方法主要有物理、化学及生物处理法。
纳米零价铁(nZVI)具有粒径小、比表面积大、还原性强等特点。近年来利用零价铁来吸附Cr(Ⅵ)的处理工艺越来越受到重视。然而,零价纳米铁在空气中极易团聚,阻碍了与Cr(Ⅵ)的反应。为解决这个问题,可考虑对零价铁进行改性。近年来,有研究者探究了许多种改性材料,如壳聚糖、膨润土、碳纤维、羧甲基纤维素、硅酸钙等,使改性后的纳米铁具有良好的分散性,保证其对Cr(Ⅵ)的有效去除。……
