改性纳米零价铁去除水中Se(Ⅵ)的机理
2021-12-03刘宏芳刘润龙王瑞马骏霍丽娟
刘宏芳,刘润龙,王瑞,马骏,霍丽娟
(太原科技大学 环境与安全学院,山西 太原 030024)
Se是生物体必需的微量元素,具有抗氧化、增强免疫力等功能。但Se的安全剂量特别低,一个成年人的摄入量在40~400 μg/d[1]。轻微Se中毒会引起毛发和指甲脱落,重度Se中毒会导致动脉粥样硬化、胎儿畸形、细胞癌变等健康问题。土壤和水体中的Se主要来自冶炼、硫酸制造及煤炭采选等行业,且主要以溶解态Se(Ⅵ)的形式存在[2-3]。Se(Ⅵ)易在鱼虾及水生生物体内富集,对人类健康产生严重威胁[4-5]。因此,有效控制环境中的Se(Ⅵ)已成为化学污染控制的研究热点之一。
近年来,纳米材料常被用于生态环境的污染修复。其中,纳米零价铁因成本低、活性高、环境友好而被广泛用于工业场地和地下水的污染修复。但纳米零价铁极易快速团聚沉淀,从而失去其活性。目前,已有学者研发了阻止纳米粒子团聚沉淀的方法[6-10]。
本研究采用羧甲基纤维素(CMC)改性纳米零价铁,考察了改性纳米零价铁用于去除水体中Se(Ⅵ)的效果,探讨了Se(Ⅵ)的去除机理,旨在为水体和土壤中Se(Ⅵ)的污染治理提供理论依据。
1 实验部分
1.1 材料、试剂和仪器
FeSO4·7H2O,NaBH4,CMC,Na2SeO4,HNO3:均为分析纯;高纯N2(纯度99.999%);去离子水。
CPA225D 型电子分析天平,德国赛多利斯公司;SHA-B型恒温振荡器,上海精密科技仪器公司;PHS-25型pH计,上海精密科技仪器公司;Optima 7300型电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES),美国铂金埃尔默股份有限公司;Hatachi HF5000型透射电子显微镜(TEM),日本日立公司;Nicolet iS10型傅里叶变换红外光谱仪(FTIR),美国赛默飞世尔科技有限公司;Nexsa型X射线光电子能谱仪(XPS),美国赛默飞世尔科技有限公司。……
