硫化纳米铁对模拟地下水中Cr(Ⅵ)的去除效果及影响因素 |
| |
作者姓名: | 洪梅 韩旭 王蔷 刘璐 史玉玺 |
| |
作者单位: | 1. 吉林大学新能源与环境学院, 长春 130021;2. 地下水资源与环境教育部重点实验室(吉林大学), 长春 130021;3. 水利部松辽水利委员会水文局, 长春 130021 |
| |
基金项目: | 国家自然科学基金项目(41530636);吉林省科技发展计划项目(20150204045SF) |
| |
摘 要: | 硫化纳米铁(S-nZVI)是一种具有壳核结构的新型纳米铁(nZVI)改性材料,在多种污染物的去除上表现出超越nZVI的反应活性。本文采用两步合成法制备了S-nZVI,并采用透射电镜-能量色散X射线(TEM-EDX)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱分析(XPS)方法对S-nZVI和nZVI进行表征,探讨了不同硫铁摩尔比(n(S)/n(Fe))、初始pH值、试剂投加量和地下水化学成分对nZVI及S-nZVI去除Cr(Ⅵ)的影响。结果表明:S-nZVI具有明显的壳核结构,其Fe0核外层包覆着非晶的硫化亚铁和多硫化物;S-nZVI去除Cr(Ⅵ)的最佳n(S)/n(Fe)为0.14;增加S-nZVI投加量会提高其对Cr(Ⅵ)的去除率,投加量相同时,S-nZVI对Cr(Ⅵ)的去除率显著高于nZVI;提高初始pH值时,S-nZVI和nZVI对Cr(Ⅵ)的去除率均逐渐降低,但在相同pH值条件下,S-nZVI对Cr(Ⅵ)的去除率和去除速率始终高于nZVI,尤其是在pH=5时,S-nZVI仍能去除100%的Cr(Ⅵ),而nZVI只能去除85%;K+、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-、NO3-和Cl-对S-nZVI和nZVI去除Cr(Ⅵ)均有促进作用,但对S-nZVI体系的促进作用更强;HCO3-的存在会使溶液的pH值升高从而抑制S-nZVI和nZVI对Cr(Ⅵ)的去除,对nZVI的抑制作用强于S-nZVI。总体来说,S-nZVI对Cr(Ⅵ)的去除率在不同pH值和多种地下水化学组分影响条件下均高于nZVI,因此具有更广泛的应用前景。
|
关 键 词: | Cr(Ⅵ) 硫化纳米铁 硫铁摩尔比 pH 地下水化学组分 |
收稿时间: | 2018-02-05 |
|
| 点击此处可从《吉林大学学报(地球科学版)》浏览原始摘要信息 |
|
点击此处可从《吉林大学学报(地球科学版)》下载全文 |