刘 柳,胡佩伟,2,高润琴,程港莉,姚 瑶

(1.武汉科技大学资源与环境工程学院，武汉 430081;2.冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室，武汉 430081)

0 引 言

纳米零价铁(nano-zero-valent iron, nZVI)具有环境友好、成本低、易合成等特点，其经典的“核-壳”结构(Fe0内核及FexOy外壳)和出色活性能通过吸附、还原、共沉淀等方式发挥作用，被广泛用于环境中Cd2+、Cr6+、Pb2+、As3+、Hg2+、Co2+、U6+等重金属离子和放射性核素污染物的去除[1-4]。nZVI自身的反应活性和固有磁性，使其极易氧化和团聚而影响应用性能。因此，nZVI的表面钝化、改性及负载成为近年来零价铁材料研究的热点。例如在表面包裹活性剂以增加颗粒间静电斥力和空间位阻[5-6],通过硫化提高吸附性并减缓氧化速率,负载到多孔材料提高比表面积和活性位点[7-8]等方法均具有环保、技术可行性高、环境治理性能改善的优点。

黏土矿物常被用于水中重金属吸附去除和土壤污染治理。将nZVI与黏土复合，不仅可将重金属离子吸附去除，还能改变其价态而降低毒性。此外，黏土还可部分转移零价铁表面的钝化产物,提高其重复使用性和单位铁量对污染物的去除容量等。Suazo-Hernndez等[9]将nZVI负载于沸石，发现nZVI/沸石对砷的最大吸附容量接近nZVI的2倍、沸石的25倍。Habish等[10]制备nZVI/海泡石、Shi等[11]制备nZVI/膨润土的研究发现,黏土能减轻nZVI的团聚，提高对重金属离子的去除效率。目前以高岭石载体制备负载型nZVI的报道则较少，且多以片状高岭石用于处理水中的Pb2+、Cu2+、Ni2+等[12-13]。高岭石是代表性黏土高岭土的主要成分，具有表面荷电性质可……