硫化零价铁去除水体中Cr(Ⅵ)的性能及机理研究
《生物炭负载纳米零价铁去除水中铬、硒的研究》

《生物炭负载纳米零价铁去除水中铬、硒的研究》摘要:本文重点探讨了生物炭负载纳米零价铁(BC-nZVI)复合材料对水中铬、硒等重金属离子的高效去除。
研究通过对BC-nZVI 的制备工艺进行优化,分析其去除水中铬、硒的机理,并对其实际应用效果进行评估。
研究结果表明,BC-nZVI具有优异的重金属离子吸附性能,为水处理领域提供了新的思路和方法。
一、引言随着工业化的快速发展,水体中的重金属污染问题日益严重。
铬、硒等重金属离子因其高毒性、难降解的特性,对环境和人体健康造成了严重威胁。
因此,研究开发高效、环保的水体重金属离子去除技术显得尤为重要。
生物炭负载纳米零价铁(BC-nZVI)作为一种新兴的重金属离子吸附材料,具有吸附性能强、环保、易回收等优点。
本研究以BC-nZVI为研究对象,深入探讨其对水中铬、硒等重金属离子的去除机制。
二、材料与方法1. BC-nZVI的制备本研究所用BC-nZVI采用生物炭为载体,通过化学还原法制备纳米零价铁。
具体步骤包括生物炭的制备、纳米零价铁的合成及与生物炭的复合。
2. 实验方法(1)实验设计:设置不同浓度的铬、硒溶液,探究BC-nZVI的吸附性能。
(2)吸附实验:在特定条件下进行吸附实验,记录不同时间点的吸附量。
(3)数据分析:通过数据分析,研究BC-nZVI对铬、硒的吸附机制及影响因素。
三、结果与讨论1. BC-nZVI的表征通过扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察BC-nZVI的形貌,发现其具有多孔结构,有利于重金属离子的吸附。
同时,X射线衍射(XRD)分析表明BC-nZVI中含有铁氧化物和铁单质等成分。
2. 铬、硒的去除效果实验结果表明,BC-nZVI对水中铬、硒等重金属离子具有优异的去除效果。
随着溶液中铬、硒浓度的增加,BC-nZVI的吸附量也相应增加。
同时,BC-nZVI对铬、硒的去除效率受pH值、温度等因素的影响。
在适当的条件下,BC-nZVI可以实现对水中铬、硒的高效去除。
《负载型零价铁复合纳米材料的制备及其去除Cr(Ⅵ)研究》范文

《负载型零价铁复合纳米材料的制备及其去除Cr(Ⅵ)研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展,重金属污染问题日益严重,尤其是铬(Cr)的污染问题备受关注。
铬(Ⅵ)是一种有毒的重金属离子,对环境和生物体具有极大的危害。
因此,开发高效、环保的方法来去除水体中的Cr(Ⅵ)显得尤为重要。
负载型零价铁复合纳米材料因其高反应活性、大比表面积和良好的环境相容性,被广泛应用于重金属离子的去除。
本文旨在研究负载型零价铁复合纳米材料的制备方法及其对Cr(Ⅵ)的去除效果。
二、负载型零价铁复合纳米材料的制备1. 材料与方法本实验采用化学共沉淀法结合高温煅烧法制备负载型零价铁复合纳米材料。
具体步骤如下:首先,将一定量的铁盐与载体材料混合,加入适量的沉淀剂,在一定的温度和pH值下进行共沉淀反应;然后,将得到的沉淀物进行高温煅烧,得到负载型零价铁复合纳米材料。
2. 结果与讨论通过XRD、SEM、TEM等手段对制备得到的负载型零价铁复合纳米材料进行表征。
结果表明,该材料具有较高的结晶度和良好的分散性,且铁元素成功负载在载体上。
此外,该材料具有较大的比表面积,有利于提高对Cr(Ⅵ)的吸附和还原能力。
三、负载型零价铁复合纳米材料去除Cr(Ⅵ)的研究1. 实验方法以负载型零价铁复合纳米材料为吸附剂,研究其对Cr(Ⅵ)的去除效果。
通过改变吸附剂的投加量、pH值、温度等条件,探究各因素对去除效果的影响。
同时,采用紫外-可见分光光度法等方法对Cr(Ⅵ)的浓度进行测定。
2. 结果与讨论实验结果表明,负载型零价铁复合纳米材料对Cr(Ⅵ)具有较好的去除效果。
随着吸附剂投加量的增加和pH值的降低,去除效果逐渐增强。
此外,温度对去除效果也有一定影响,在一定范围内,升高温度有利于提高去除效果。
通过对吸附动力学和吸附等温线的研究发现,该材料对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。
这表明该材料对Cr(Ⅵ)的吸附过程主要是化学吸附和单层吸附。
凹土负载零价铁去除水中Cr(Ⅵ)的研究

吸附作用于一身的特点使它在降解和去除各种污染物中具有很大的优势 , 是 当今研究的前沿领域 . 尽管 纳米零价铁在许多方面获得了广泛的应用 , 但也有一些制约其发展 的因素 , 由于纳米铁超细 的粒径和巨 大的表面积使其极易氧化和团聚 , 从而影响其反应活性 , 这样的纳米铁既不易于保存也会因其团聚而大 大影响使用效果 . 可将纳米铁有效分散到固相负载材料 , 如硅胶 、 碳、 聚合树脂等, 一方面可以增加纳米 颗 粒 的有效 表 面积 , 从 而 能增 强其 反应 活性 , 另 一方 面也 可 以防止 纳米 颗 粒 团 聚 , 同 时负 载 材料 还 可 能 具有 强 化 电子转 移或 辅助 污染 物质 预 富集 的功 能 驯.
性 和 致癌 、 致 畸作 用 . 铬对 水体 的 污染不 仅在 我 国而且 在全 世 界各 国都 已相 当严重 , 世 界 各 国普遍 把 铬
污染列为重点防治对象¨ J . 因此 , 在环境修复领域引起了越来越多的关注 , 我 国将其纳人第一类污染物 并规定其最高排放浓度为 O . 5 L , 铬污染污染治理是一项十分紧迫的任务 .
第 1 2 卷第 2期 2 0 1 3 年 6月
淮 阴师范学院学报( 自然科学版 )
J O U R N A L O F H U A I Y I N T E A C H E R S C O L L E G E( N A T U R A L S C I E N C E E D I T I O N) VLeabharlann o 1 . 1 2№ . 2
J u n.2 0 l 3
纳米零价铁的制备及其对废水中铬的去除作用研究

纳米零价铁的制备及其对废水中铬的去除作用研究辛梓弘;凡小梅;倪海晨;曹广霞【摘要】Nano zero-valent iron was prepared by liquid phase reduction method,and the morphology of the prepared materials was analyzed by SEM.The nano zero-valent iron was used to treat the wastewater containing Cr.The effects of nano zero-valent iron dosage,initial concentration of Cr(Ⅵ) in wastewater,initial pH value of wastewater and reaction time on the removal rate of Cr(Ⅵ) were investigated.The optimum experimental conditions were as follows: the initial concentrat ion of Cr(Ⅵ) in wastewater was 20 mg/L,the dosage of nano zero-valent iron was 500 mg/L,the initial pH value of wastewater was about 3,and the reaction time was 4.5 h.Under the optimum conditions,the removal rate of Cr(Ⅵ) can reach 99.45%.%采用液相还原法制备了纳米零价铁材料,借助扫描电镜对制备材料进行了微观形貌分析.利用制备的纳米零价铁对配制含铬废水的处理效果进行了考查,探究了纳米零价铁投加量、废水中Cr(Ⅵ)初始浓度、废水初始pH值及反应时间对Cr(Ⅵ)去除率的影响.实验结果表明使用该纳米零价铁处理含铬废水的最佳工艺条件为:废水中Cr(Ⅵ)初始浓度为20 mg/L、纳米零价铁投加量为500 mg/L、废水初始pH值为3、反应处理时间为4.5 h.在最佳工艺条件下Cr(Ⅵ)的去除率可达99.45%.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)011【总页数】3页(P74-76)【关键词】纳米零价铁;Cr(Ⅵ);影响因素;吸附;还原【作者】辛梓弘;凡小梅;倪海晨;曹广霞【作者单位】钦覃(上海)环境工程有限公司,上海 202232;钦覃(上海)环境工程有限公司,上海 202232;钦覃(上海)环境工程有限公司,上海 202232;钦覃(上海)环境工程有限公司,上海 202232【正文语种】中文【中图分类】X703.1随着工业的发展,铬(Cr)及其化合物作为冶金、电镀、制革、印染、制药等行业的重要原料,得到了广泛应用。
零价铁改性生物碳材料去除废水中六价铬的研究

山东化工SHANDONGCHEMCCALCNDUSTRY・262・2021年第50卷零价铁改性生物碳材料去除废水中六价锯的研究刘合印1* ,郭奎1,陈凡立3,彭成法3(1•滕州市主要污染物总量控制中心,山东滕州277500;2.滕州市环境监测站,山东滕州277500;3•济南天正环境科技有限公司,山东济南250014)摘要:含珞废水由于毒性大,难降解的特点而成为当下水处理技术研究的重点之一。
该研究采用生物质为原料制备生物炭,并引入铁基及催化剂合成制备还原性吸附材料,用于处理含/—VI)废水。
该研究探索了生物炭的制备,铁基生物炭材料的合成过程。
其次研究了铁基生物炭吸附/—VC)的机理,再通过动力学和及pH值对吸附量的影响。
结果表明铁基生物炭材料对/—VC)的吸附符合拟二级动力学方程,平衡吸附时间为420mi—,最适pH值为3;吸附质在炭材料的表面的分布符合La—gmuls模型,其中最大吸附量q m=19.41m—/ (318.15K),是生物炭吸附量的65倍;是硝酸改性活性炭的55倍。
这是由于除生物炭的吸附作用外,零价铁对六价珞的还原作用增加了对/—VC)的去除°关键词:六价珞废水;零价铁改性生物炭;动力学模型中图分类号:X705文献标识码:A文章编号:1008-011X(1011)05-0161-05Research on the Removai of Hexavalent Chromium from Wastewaterby Zero-valent Iron Modifed Biologicai CarUon MateriaiLiu Heyii*,Guo K u U,Chen.FanlC,Peng Chengfa3( 1.Main Po e u tantsContooeCenteootTengehou City,Tengehou277500,China;2.TheEneioonmentaeMonitooingStation otTengehou City,Tengehou277500,China;3.Jinan TianehengHuanJingTechnoeogyCo.,Ltd.,Jinan250014,China)Abstract:Chromium-conmining wastewater has become one of the focuses of current water Weatment technology research due to itshigh toiicityand di t icuetdegoadation chaoacteoistics.Theoeseaoch usesbioma s asoaw mateoiaestopoepaoebiochao,and int eoduces i eon-based and cataeystsynthesistopeepaeeeeducingadsoeption mateeiaestoetheteeatmentotCe(VC)-containing wastewatee.Thiseeseaech eipeoeed thepeepaeation otbiochaeand thesynthesispeocessotieon-based biochaemateeiaes.Secondey, themechanism otieon-based biochaeadsoeption otCe(VC)isstudied,and then thee t ectotkineticsand pH on theadsoeption capacity.Theeesuetsshowthattheadsoeption otCe(VC)byieon-based biocha emate eia es con to ems to the pseudo-second-o ede e kineticequation,theequieibeium adsoeption timeis420min,and theoptimum pH is3;thedisteibution otadsoebateson the suWace of the carbon mate/als conforms to the Langmuir model,with the Nrgest The adsorption capacity q m=29.41m—/(31805 K),which is6.9timestheadsoeption capacit otbiochaeand5.5timesthatotniteicacid moditied actieated caebon.Thisis becausein addition totheadsoeption otbiochae,theeeduction otheiaeaeentcheomium bPeeeo-eaeentieon inceeasestheeemoeae otCe(VC).Key words:hexavalent ch—mium wastewater;zero-vaOnt i—n modified biochar;Kinetic model=及其化合物广泛被应用于冶金,电镀,制革等众多行业。
零价铁反应型地下水循环井修复六价铬污染地下水的实验研究*

DOI :10.15913/ki.kjycx.2024.06.027零价铁反应型地下水循环井修复六价铬污染地下水的实验研究*杜 宁,李 超,袁浩巍,陈韦砚,张起萌(防灾科技学院,河北 廊坊 065201)摘 要:近20年来,中国污染场地修复行业发展迅速,修复技术的研发及工程应用成为热点。
针对重金属场地,尤其是受污染地下水的修复技术开发虽已取得了长足的进步,但仍有大量Cr 6+等重金属污染场地未开展彻底修复。
因此,研究此类场地污染地下水的修复技术具有重要的现实意义。
将零价铁添加在地下水循环井的特定位置,利用零价铁的还原特性实现对Cr 6+污染的去除。
在实验室中开展了静态摇瓶实验和动态模拟实验。
结果表明,该技术对Cr 6+污染有着较好的修复效果,在反应40 h 左右时可以使Cr 6+的质量浓度下降88%左右。
研究结果可为未来重金属污染地下水的修复工程提供工艺参数和技术储备。
关键词:Cr 6+;零价铁;反应型循环井;原位修复中图分类号:X781.1 文献标志码:A 文章编号:2095-6835(2024)06-0097-04——————————————————————————*[基金项目]河北省省级科技计划资助项目“地下水中苯污染的原位零价铁修复研究”(编号:22E50464D );中央高校基本科研业务费项目(编号:ZY20210304);廊坊市科学技术研究与发展计划(编号:2020013159)在中国,重金属铬在冶金、制革、印染等行业有着广泛的应用[1],历史遗留原因所致的环保措施不到位、原材料使用不当、生产和使用过程的跑冒滴漏等问题,容易导致土壤及地下水环境受到铬污染,尤其铬污染地下水的修复问题日益突出[2-3]。
在地下水体环境中,铬主要以三价和六价2种形式存在,相比Cr 3+,Cr 6+存在较强毒性,约是Cr 3+的100倍。
受Cr 6+污染的地下水与皮肤接触可能导致过敏,甚至可能造成遗传性基因缺陷,如果不慎吸入呼吸道,可能致癌。
零价铁对水中六价铬还原性能及沉淀污泥中铬的固定化

杨美蓉"李坤权"徐恩兵"乔小朵"潘根兴"郑"正(%9& 城市污水处理过程中不同形态氮类营养物的转化特性 金鹏康"宋"利"任武昂(%!' 曝气对潜流人工湿地中木本植物的影响 陈永华"吴晓芙"纪智慧"马"群"陈明利(%!! 变权组合模型在景观水体水质模拟中的应用 赵加斌"赵新华"彭"森(#$? 鱼菜共生系统氮素迁移转化的研究与优化 邹艺娜"胡"振"张"建"谢慧君"梁"爽(#%% 基于虚拟治理成本法的生态环境损害量化评估 蔡"锋"陈刚才"彭"枫"杨清玲"赵士波"鲜思淑"吴"飞(#%) 漂浮型可见光催化剂 45-8-=>,# +4@-1=A 的制备及其对溶解性柴油的降解
固体废物处置
市政污泥干化动力学研究 范海宏"武亚磊"李斌斌"马"增((99 响应曲面法优化 1,# 活化制备夏威夷坚果壳基活性炭 程"松"张利波"夏洪应"彭金辉"张声洲"周朝金((!& 胞外聚合物对生物浸出线路板金属粉末中铜的作用 杨"崇"朱能武"崔佳莹"吴平霄(&$' 微波超声协同处理废弃印刷线路板中非金属 蔡丽楠"殷"进"张"桐"孔晓露(&$! 水淬钢渣碳酸化固定 1,# 涂茂霞"雷"泽"吕晓芳"赵宏欣"王丽娜"张军玲"陈德胜"宋文婉"齐"涛(&%( ,# +1,# 气氛下市政污泥混煤燃烧及动力学特性 邵志伟"黄亚继"严玉朋"刘长奇(&%! 提高硅钙渣胶凝活性的热活化实验 杨志杰"孙俊民"张战军"苗瑞平(&#? 医疗废物处理中生物指示剂湿热灭菌动力学方程 靳登超"李"阳"鲍振博"刘"娜(&'% 三七渣固态发酵生产康宁木霉生防菌 谭显东"王君君"王"浪"羊依金"郭俊元"彭"兰"覃璐琳(&'& ' 种畜禽粪便产气特性差异分析 陈"芬"李"伟"刘奋武"张吴平"李筱梅"卜玉山(&($ 黑曲霉固态发酵三七渣产纤维素酶 黄"凡"谭显东"胡"伟"羊依金"林巧玉"任晓霞(&() 常温下好氧颗粒污泥的形成过程及除污性能 姚"力"信"欣"郭"毅"宋"幻"李"姣(&&' 垃圾填埋场 DH@I膜漏洞密度及其影响因素的统计分析 徐"亚"能昌信"刘玉强"刘景财"董"路(&&9 富集同型产乙酸菌污泥厌氧产酸 王"晋"李习伟"符"波"杨"彦"刘"和(&?&
《绿茶提取液合成纳米零价铁铜双金属对Cr(Ⅵ)的修复研究》范文

《绿茶提取液合成纳米零价铁铜双金属对Cr(Ⅵ)的修复研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展,重金属污染问题日益严重,特别是铬(Cr)的污染问题备受关注。
铬的常见形态为Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ),其中Cr(Ⅵ)具有极强的毒性和致癌性,对环境和生物体造成严重危害。
因此,如何有效去除水体中的Cr(Ⅵ)成为环境保护领域的重要课题。
近年来,纳米零价铁(nZVI)因其良好的还原性能在重金属修复领域得到广泛应用。
然而,nZVI易团聚、易氧化等问题限制了其应用效果。
为此,本研究提出利用绿茶提取液合成纳米零价铁铜双金属(nZVI-Cu),并探讨其对Cr(Ⅵ)的修复效果及机制。
二、材料与方法1. 材料准备本研究所用材料包括绿茶提取液、纳米零价铁、纳米铜以及Cr(Ⅵ)污染水样等。
其中,绿茶提取液的制备方法为……(具体方法)。
2. nZVI-Cu的合成利用绿茶提取液作为还原剂和稳定剂,通过化学还原法合成nZVI-Cu。
具体步骤为……(详细步骤)。
3. 实验方法在一定的pH值和温度条件下,将nZVI-Cu投入含Cr(Ⅵ)的水样中,观察并记录Cr(Ⅵ)浓度的变化。
同时设置对照组,分别使用nZVI和绿茶提取液进行实验,以对比不同材料的修复效果。
三、结果与分析1. nZVI-Cu的表征通过透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等技术对nZVI-Cu进行表征,结果显示……(具体结果)。
2. Cr(Ⅵ)的修复效果实验结果显示,nZVI-Cu对Cr(Ⅵ)的修复效果明显优于nZVI 和绿茶提取液。
在一定的pH值和温度条件下,nZVI-Cu能够快速还原Cr(Ⅵ),降低水样中Cr(Ⅵ)的浓度。
同时,nZVI-Cu的稳定性较好,不易团聚和氧化。
3. 修复机制探讨nZVI-Cu对Cr(Ⅵ)的修复机制主要包括两个方面:一是nZVI 和Cu的还原作用,能够将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ);二是绿茶提取液中的多酚类物质对nZVI和Cu的稳定作用,提高了材料的稳定性和反应活性。
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硫化零价铁去除水体中Cr(Ⅵ)的性能及机理研究水体中重金属的污染给自然环境和人类健康构成严重威胁,已经成为环境领域的热点和难点问题。
由于重金属铬(Cr)广泛应用于制革、电镀以及采矿行业,导致大量含Cr废水产生。
零价铁(ZVI)技术因其原料来源广泛、成本低廉、无毒以及具有较高的还原性而具有广阔的应用前景,但是由于ZVI表面钝化膜的生成极大限制了污染物与内部零价铁的进一步接触反应,导致ZVI反应活性的下降。
本研究基于硫(S)的腐蚀特性,利用含硫化合物对ZVI进行硫化改性,有效提高了 ZVI对于水体中Cr(VI)的去除效率。
研究利用硫化钠对普通微米零价铁进行硫化改性合成粒径大约为30μm的硫化零价铁(S-ZVI)颗粒,并通过控制硫化钠含量制备出不同S/Fe的S-ZVI材料。
合成后的S-ZVI通过扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线能谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)等固相表征探究S-ZVI的物理化学性质。
结果表明,与ZVI相比,S-ZVI表面更为粗糙并呈现多孔结构,负载在ZVI表面的S多以FeS形式存在。
同时由于S/Fe的不同,S-ZVI呈现出不同物理性质,当S/Fe为0.056时,S-ZVI达到最大比表面积以及粗糙度。
实验系统研究了 ZVI和S-ZVI(S/Fe = 0.056)材料分别在厌氧和好氧条件下对Cr(Ⅵ)去除情况。
结果表明,硫化和溶解氧之间的耦合作用显著改善了 ZVI
对于Cr(Ⅵ)的去除,同时反应活性符合以下规律:S-ZVI + aerobic>S-ZVI
+anaerobic>ZVI + anaerobic>ZVI + aerobic。
为了进一步探究氧气和 S/Fe 对 S-ZVI去除Cr(Ⅵ)的影响,分别选取S/Fe 为0.056时的S-ZVI在不同氧气浓度以及好氧条件时不同S/Fe条件下S-ZVI对
Cr(Ⅵ)的去除。
研究结果表明,随着氧浓度从0%增加到100%,S-ZVI对Cr(Ⅵ)的去除率不断增加,但是与之不同的是不同S/Fe对Cr(Ⅵ)去除效率的趋势却是呈山峰分布,当S-ZVI的S/Fe为0.056时Cr(Ⅵ)达到最佳的去除效率,S/Fe过高或者过低都会影响S-ZVI最佳反应活性。
基于S-ZVI最佳S/Fe条件,探究在好氧条件下,S-ZVI在各种实验因素下,如Cr(Ⅵ)初始浓度、S-ZVI投加量、反应转速、初始pH对Cr(Ⅵ)去除效果的影响。
同时通过分析不同时刻液相中Cr(Ⅵ)浓度变化、反应后材料SEM、EDS、XPS以及反应过程添加邻菲罗啉作为Fe(Ⅱ)络合剂,探究了 S-ZVI对Cr(Ⅵ)去除的动力学以及反应机理。
结果表明,所有实验结果均符合伪一级动力学反应,根据拟合出来的表观速率常数可以看出不同反应因素对S-ZVI去除Cr(Ⅵ)的影响。
S-ZVI对Cr(Ⅵ)去除是还原过程,主要通过Fe(Ⅱ)作为还原剂使得Cr(Ⅵ)还原生成Cr(Ⅲ),进而沉淀去除。
此外,利用在反应体系中邻菲罗啉存在/不存在条件下所检测到的水溶液中Fe(Ⅱ)产生量和Cr(Ⅵ)去除量之间的时间序列相关性,用以分析反应时间过程
中还原剂的变化。
实验结果分析表明,通过利用Fe(0)还原去除Cr(Ⅵ)的部分是非常少的而且是在反应的刚开始时间段,实验过程中最主要的还原剂是S-ZVI在水体中释放出的Fe(Ⅱ),腐蚀释放出的Fe(Ⅱ)对Cr(Ⅵ)的还原去除占控制地位。
尽管反应后期的时间序列相关斜率随实验条件而变化,但还是要远远高于
Cr(Ⅵ)和Fe(Ⅱ)之间的理论化学计量比(1:3),所以实验结果表明除了 S-ZVI在水体中腐蚀释放出的Fe(Ⅱ)对Cr(Ⅵ)还原去除起重要作用以外,必然存在着其他的还原剂。
最终通过结合邻菲罗啉络合水体中Fe(Ⅱ)的实验研究结果推测是
Fe(Ⅱ)的再生导致Cr(Ⅵ)的去除作用,即Fe(0)和Fe(Ⅲ)结合反应进一步生成Fe(Ⅱ)用于去除水体中Cr(Ⅵ)。