零价铁的最新研究进展

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改性纳米零价铁材料制备的研究进展

改性纳米零价铁材料制备的研究进展

2023年6月杨竞莹等:改性纳米零价铁材料制备的研究进展中,CMC 改性的nZVI 相较于淀粉改性的nZVI 具有更强的稳定性、更大的反应速率和活性;并且CMC 价格低廉、易获取、无毒害,可深入研究其与铁颗粒之间的作用机理,为工业化生产提供保障。

但表面包覆的方法很难在循环中保持可重复使用性和可分离性,仍需基于生产成本、功能及环境兼容性研发性能更加优异的新材料。

2 负载型nZVI负载型改性通过将nZVI 分散到具有孔隙结构的支撑载体上,为nZVI 提供更多的活性位点。

本身具有吸附性能的载体材料也可加速污染物跟nZVI 的反应,从而促进污染物的降解。

负载材料一般包括碳基材料、黏土矿物、膜材料等。

2.1 碳基材料负载型nZVI活性炭、生物炭、有序介孔碳、氧化石墨烯等碳基材料具有丰富的基团和较大的比表面积,常用作nZVI 的支撑材料[31],且厌氧系统中添加Fe-C 颗粒可减少酸性物质的积累,提高产甲烷菌的活性。

生物炭(BC )不仅为nZVI 的负载或微生物的黏附提供潜在的位点(图6),还可促进直接种间电子转移(DIET ),加速产甲烷菌对乙酸盐的转化,也可通过氢营养型产甲烷菌的作用促进甲烷的生成[32]。

Lim 等[33]发现添加松木屑生物炭负载的nZVI 可以缓解高负荷食物垃圾厌氧消化过程中挥发性脂肪酸和氨的抑制作用,甲烷产量比对照组提高105.55%。

石墨烯(GNS )是sp 2杂化的二维碳,具有比表面积大、机械强度高等特点,是一种很有前途的新型二维载体,可用于支撑金属纳米颗粒,有效抑制金属纳米颗粒的聚集[34]。

陈砚田等[35]利用还原氧化石墨烯负载零价铁可将废水中三硝基甲苯(TNT )处理到检出限0.1mg/L 以下,且处理后的杂化材料活性可通过煅烧恢复。

碳基材料作为nZVI 的载体不仅可以提高nZVI 的比表面积,减少其团聚,还可以加快电子传递效率(表5)。

但在合成Fe-C复合材料的过程中,铁图6 稻壳衍生生物炭负载nZVI 的SEM 图像[38]及负载改性效果图图5 胞外聚合物改性nZVI 的TEM 图像及元素扫描图像[29]··2979化工进展, 2023, 42(6)芯被大量腐蚀,其合成方法还有待提高。

静电纺丝技术固载纳米零价铁研究进展

静电纺丝技术固载纳米零价铁研究进展

静电纺丝技术固载纳米零价铁研究进展【摘要】静电纺丝技术固载纳米零价铁是一种新型的环境治理技术,具有很大的应用潜力。

本文首先介绍了静电纺丝技术的基本原理,然后探讨了纳米零价铁在环境领域的应用现状。

接着分析了静电纺丝技术固载纳米零价铁的优势,以及目前该技术的研究现状和发展前景。

结论部分强调了静电纺丝技术固载纳米零价铁研究的重要性,并展望了该技术在环境治理中的应用前景。

通过本文的研究,有望为环境污染治理提供新的解决方案,为环境保护事业作出贡献。

【关键词】静电纺丝技术、纳米零价铁、环境领域、固载、优势、研究现状、发展前景、重要性、环境治理、应用前景、进展、展望1. 引言1.1 静电纺丝技术固载纳米零价铁研究进展静电纺丝技术固载纳米零价铁是一种新型的纳米材料制备方法,近年来受到广泛关注。

静电纺丝技术是一种将聚合物溶液通过高电压电场进行拉伸和喷射,形成纳米纤维的技术。

纳米零价铁是一种具有高比表面积和活性的纳米材料,在环境领域具有广泛的应用前景。

将纳米零价铁固载在静电纺丝技术制备的纳米纤维中,不仅可以提高纳米零价铁的稳定性和分散性,还可以有效地拓展其在环境修复中的应用范围。

近年来,静电纺丝技术固载纳米零价铁在环境治理方面取得了一系列重要进展。

研究表明,静电纺丝技术制备的纳米纤维可以有效地吸附有机物和重金属离子,同时纳米零价铁的还原性能可以实现对有机物和重金属的高效降解和去除。

静电纺丝技术固载纳米零价铁还可以用于水处理、土壤修复和废水处理等环境领域。

这些研究成果为静电纺丝技术固载纳米零价铁的进一步研究和应用提供了重要的参考和借鉴,为环境治理领域的技术创新和发展注入了新的活力。

的不断深入,将为环境保护和生态文明建设提供有力支撑,为推动可持续发展和绿色发展贡献力量。

2. 正文2.1 静电纺丝技术的基本原理静电纺丝技术是一种基于静电场作用的纳米纤维制备技术,其基本原理是通过将高电压施加在聚合物液滴或溶液上,使得聚合物溶液表面的电荷分布不均匀,最终导致溶液喷射成纤维的过程。

纳米零价铁在污水处理中的应用及研究进展

纳米零价铁在污水处理中的应用及研究进展

纳米零价铁在污水处理中的应用及研究进展刘晓龙 张宏(西北民族大学 化工学院,甘 肃 兰州 730030)摘要:近年来纳米零价铁(nZVI)作为新型的去污材料,其比表面积大、还原性强、表面活性高、原料丰富易得,是目前研究的热点。

本文主要介绍了纳米零价铁的制备方法,同时针对纳米零价铁在实际应用中存在的易团聚和氧化等问题,总结了改进纳米零价铁活性的一系列的修饰方法,如表面改性、固体负载、纳米双金属等,以达到分散nZVI 的目的,使其能够均匀稳定的存在于水处理体系。

关键词:纳米零价铁;改性;污水纳米零价铁(nZVI)是指粒径处于纳米级别,并且小于100nm 的零价铁颗粒,主要通过含铁化合物还原所得到,其原料丰富、价格低廉,已逐渐取代传统意义上的修复材料,成为目前广泛研究的环境纳米材料之一。

另外,由于铁的电极电位E 0(Fe 2+/Fe)=-0.41V,具有很强的还原性,能够非常有效的还原污水中存在的无机物、有机物、重金属离子、染料和农药等污染物。

1997年,Wang 和Zhang [1]率先采用化学液相还原法合成了粒径大概在60nm 左右的nZVI,并将其用于有机氯化物的降解,成功开创了nZVI 在环境工程领域的先例。

此后,越来越多的国内外学者证实了nZVI 在环境领域确实有着极高的应用价值。

但是,由于nZVI 本身比较容易被氧化,会在其表面形成一层钝化层使得反应效率降低,另外,nZVI 由于自身具有磁性,容易发生团聚,导致表面活性降低。

因此,对于nZVI 的改性(如表面修饰和与其他处理技术相结合)已经成为今后广大学者研究的热点之一。

1 nZVI的制备目前,最常见的纳米零价铁的制备方法主要是化学液相还原法。

该方法是在液相环境下通过强还原剂硼氢化物(如NaBH 4、KBH 4等)将Fe 2+、Fe 3+还原成零价铁,从而制得nZVI 颗粒[2]。

该方法操作简单,反应条件温和,制得的纳米零价铁颗粒粒径大概在60~80nm 之间,且纯度较高,但是容易在水洗的过程中被氧化。

零价铁处理污水的最新研究进展

零价铁处理污水的最新研究进展

零价铁处理污水的最新研究进展零价铁处理污水的最新研究进展近年来,水环境污染问题日益突出,严重影响着人类健康和生态系统的可持续发展。

为了解决这一问题,科学家们不断努力探索新的水处理技术。

零价铁作为一种具有良好反应活性和广泛应用前景的材料,近年来受到了广泛关注。

本文将介绍零价铁在污水处理中的最新研究进展,以及相关的应用和挑战。

零价铁的应用于20世纪80年代初,在此之后,人们逐渐发现了其在污水处理中的潜力。

零价铁通过与污染物发生还原、氧化和吸附反应,能够有效地降解甚至去除水中的有机物、重金属和氯代污染物等。

在传统的零价铁颗粒中,纳米零价铁(nZVI) 的应用越来越受到关注。

最新的研究表明,nZVI能够通过还原有机物的机制,高效地去除水中的有机污染物。

这是因为nZVI的纳米级尺寸和大量的活性表面使得其具有优异的可溶解性和反应活性。

研究人员通过实验发现,在一定的操作条件下,nZVI能够将底物还原成低毒或无毒的产物。

此外,nZVI还能诱导氧化还原催化反应,通过高效地去除腐蚀性污染物来改善水的质量。

因此,nZVI在水处理领域有着广泛的应用前景。

然而,零价铁在污水处理中仍面临一些挑战。

首先,随着零价铁粒子的使用,产生的废水和残留物也会造成一定的环境污染问题。

其次,零价铁的稳定性和寿命也受到限制,其表面会形成氧化铁或氧化铁的过程,从而降低了其反应活性。

最后,零价铁的制备成本较高,限制了其大规模应用。

为了解决这些问题,研究人员提出了一些新的策略。

一方面,他们将nZVI与多孔载体结合,以提高nZVI的稳定性和使用寿命。

例如,研究人员发现,将nZVI纳米粒子负载在碳纳米管和介孔材料上,可以限制其氧化并延长其寿命。

另一方面,也有学者将nZVI与其他材料(如活性炭和氧化剂)复合使用,以进一步提高其处理能力。

此外,还有研究人员提出了新的制备方法,以降低零价铁的制备成本。

总结起来,零价铁在污水处理中的研究取得了一些重要进展。

nZVI作为一种新型材料,具有出色的反应活性和广泛的应用前景。

纳米零价铁的制备及应用研究进展

纳米零价铁的制备及应用研究进展

纳米零价铁的制备及应用研究进展谢青青;姚楠【期刊名称】《化工进展》【年(卷),期】2017(036)006【摘要】Nanoscale zero-valent iron catalytic materials have advantages of low cost,high reaction activity,high specific surface area and excellent adsorption properties. The excellent performances of these materials in various environmental pollutants(e.g. heavy metals,inorganicanions,radioactive elements,halogenated organiccompounds,nitroaromatic compounds and endocrine-disrupting chemicals)remediation through different degradation mechanisms have made them be regarded as a new type of material that having broad application prospect. In this review,the typical preparationmethods,including physical method,chemical liquid phase reduction method,thermal decomposition method,carbothermal synthesis and polyol process,and novel green synthesis technology,of nanoscale zero-valent iron are introduced in detail. Moreover,the applications as well as the reaction mechanism and efficiency of nanoscale zero-valent iron in environmental pollution treatment and catalysis are summarized. In addition,some unresolved scientific problems including the oxidation and the agglomeration of nanoscale zero-valent iron are mentioned. It also suggests that the future research should be focused on the improvementor development of new synthetic method to reduce the cost and to extend the application field of the nanoscale zero-valent iron materials.%纳米零价铁催化材料具有价格低廉、比表面积大、还原性强、吸附性和反应活性优异等优点,可通过不同机制降解各类环境污染物(如重金属、无机阴离子、放射性元素、卤代有机化合物、硝基芳香化合物、环境内分泌干扰物等),被视为一种有着广阔应用前景的新材料,是目前国内外研究的热点.本文详细介绍了纳米零价铁的典型制备方法(如物理法、化学液相还原法、热分解法、碳热法、多元醇法等)和新型绿色合成技术,同时总结了纳米零价铁在环境污染物处理和催化方面的最新应用进展,阐述了纳米零价铁在各类反应中的作用机理和效能,并提出了纳米零价铁催化材料在实际应用中尚需解决的团聚和氧化等问题,未来的研究目标应着重于改进或开发新制备方法以降低成本和拓宽纳米零价铁催化材料的应用范围.【总页数】7页(P2208-2214)【作者】谢青青;姚楠【作者单位】浙江工业大学化学工程学院,工业催化研究所,绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地,浙江杭州 310032;浙江工业大学化学工程学院,工业催化研究所,绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地,浙江杭州 310032【正文语种】中文【中图分类】TB39【相关文献】1.纳米零价铁优化体系及其在环境中的应用研究进展 [J], 秦小凤;曹嘉真;汪小莉;张贤明;吕晓书2.纳米零价铁的优化技术及应用研究进展 [J], 张瑞敏;朱保华;甘露3.异化铁还原菌强化纳米零价铁在环境修复中的应用研究进展 [J], 马黎颖;和明敏;陈绍华4.纳米零价铁的制备及应用研究进展 [J], 严子春;吴大冰;王峥嵘5.纳米零价铁的制备、改性及在有机物污染中的应用研究进展 [J], 贺强强;杨洪;孙笑笑;张亚涛;邓立凡因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

纳米零价铁去除水中重金属离子的研究进展

纳米零价铁去除水中重金属离子的研究进展

纳米零价铁去除水中重金属离子的研究进展纳米零价铁去除水中重金属离子的研究进展摘要:水污染是影响人类健康和生态环境的重要问题之一。

重金属离子是常见的水污染物之一,其具有毒性和蓄积性,对人体和生态系统造成潜在危害。

纳米零价铁(nZVI)因其卓越的还原性能和高效的去除能力,成为一种重要的去除重金属离子的材料。

本文综述了纳米零价铁在去除水中重金属离子方面的研究进展,包括合成方法、去除机理、影响因素以及应用前景。

1. 引言水是维持生命和支持人类社会发展的基本资源,但随着工业化和城市化的快速发展,水污染问题日益严重。

重金属离子是水污染中的重要成分,常见的包括铅、铬、镉、汞等。

这些重金属离子在水体中经过生物积累,会对人体健康和生态系统造成潜在危害,因此寻找一种高效可行的去除方法变得迫切。

2. 纳米零价铁的合成方法纳米零价铁是一种由纳米级铁粒子组成的材料,其具有很高的比表面积和活性。

目前,常见的合成方法包括还原法、凝胶法、气相法等。

还原法将铁盐与还原剂反应生成纳米零价铁,可通过调控反应条件(温度、pH值等)和添加助剂来控制纳米零价铁的尺寸和形貌。

3. 纳米零价铁的去除机理纳米零价铁能够与重金属离子发生还原反应,将其转化为可沉淀的金属颗粒或生成难溶的金属化合物,从而实现重金属离子的去除。

此外,纳米零价铁还具有表面吸附能力,可以通过静电作用或络合反应吸附重金属离子。

4. 影响因素纳米零价铁去除重金属离子的效果受多种因素影响,如纳米零价铁的粒径、溶液pH值、溶液温度、重金属离子浓度等。

这些因素的改变会影响重金属离子与纳米零价铁的接触面积、还原速率和吸附能力,从而影响去除效果。

5. 应用前景纳米零价铁作为一种高效的去除重金属离子的材料,具有广阔的应用前景。

目前,纳米零价铁已被广泛应用于地下水、饮用水和废水处理领域。

未来,随着合成方法和性能的不断改进,纳米零价铁在水污染治理中的应用前景将更加广阔。

6. 结论纳米零价铁是一种有效去除水中重金属离子的材料,具有良好的应用前景。

纳米零价铁吸附法去除废水中的Pb2+

纳米零价铁吸附法去除废水中的Pb2+

纳米零价铁吸附法去除废水中的Pb2+纳米零价铁吸附法去除废水中的Pb2+近年来,环境污染问题日益严重,废水中的重金属污染成为引起关注的焦点之一。

在众多重金属中,铅(Pb)是一种常见而且对人体健康危害严重的污染物。

因此,寻找一种高效、经济并且对人体无害的方法去除废水中的Pb成为研究的热点之一。

纳米材料由于其独特的表面特性和尺寸效应,在环境领域中得到了广泛应用。

本文将介绍纳米零价铁吸附法作为一种有效去除废水中的Pb的方法。

纳米零价铁是指铁粒子的粒径小于100纳米的纳米材料,由于其高比表面积和活性位点的多样性,具有很强的吸附能力,能够高效去除重金属离子。

特别是对于Pb2+这种带正电荷的离子,纳米零价铁表面的负电性能够提供足够的吸附位点,实现高效吸附。

另外,纳米零价铁在水中具有良好的分散性,能够充分接触废水中的Pb2+,并实现快速吸附。

因此,纳米零价铁被广泛应用于废水处理领域。

纳米零价铁吸附法的操作简单且成本低廉。

通常采用将纳米零价铁与废水混合的方式进行吸附处理。

在这个过程中,纳米零价铁的表面与废水中的Pb2+发生吸附反应,形成沉淀,最终形成固体沉淀物。

通过简单的沉淀分离即可将废水中的Pb2+彻底去除。

如果需要进一步固化处理,也可以经过简单的干燥处理,将纳米零价铁与Pb2+固化在一起,以便于后续处理或处置。

纳米零价铁吸附法除了具有高效去除Pb2+的特点外,还具有其他优势。

首先,纳米零价铁对其他重金属如Cd2+、Cr6+等也具有吸附能力,能够实现多种重金属同时去除。

其次,纳米零价铁具有有机物氧化还原的能力,能够降解废水中的有机污染物。

这意味着纳米零价铁在去除废水中的Pb2+的同时,还可以对有机污染物进行处理,实现多种污染物的同步去除。

最后,纳米零价铁具有较长的使用寿命,在一定的工作环境下可以多次使用,减少了材料的消耗和废物的产生。

然而,纳米零价铁吸附法也存在一些限制。

首先,纳米零价铁对于废水中的铁浓度较为敏感,高浓度的铁会影响纳米零价铁的吸附效果。

以文献计量法分析我国纳米零价铁材料研究进展

以文献计量法分析我国纳米零价铁材料研究进展

以文献计量法分析我国纳米零价铁材料研究进展纳米零价铁材料是一种具有广泛应用前景的功能性材料,近年来在环境污染治理和土壤修复等领域引起了广泛关注和研究。

本文通过文献计量法对我国纳米零价铁材料的研究进展进行分析。

我们通过检索相关学术文献,发现我国纳米零价铁材料的研究从2000年开始逐渐增加,并在2010年后迅速增长。

研究热点主要集中在纳米零价铁的制备方法、表征技术和应用研究等方面。

常见的制备方法包括还原法、溶剂热法、微乳液法等,表征技术主要包括透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等。

应用研究主要涉及到污染物降解、土壤重金属修复和废水处理等领域。

从我国纳米零价铁材料的研究机构来看,中国科学院、清华大学、浙江大学等高校和科研机构是该领域的主要研究机构。

通过合作发表的论文数量和引用次数可以看出,这些机构在纳米零价铁材料研究中具有较高的影响力。

一些环境科学与工程、化学工程和材料科学与工程等专业领域的学者也对该领域的研究做出了重要贡献。

在研究主题方面,纳米零价铁材料的制备方法和性能研究是目前的研究热点。

采用新型的制备方法(如溶剂热法和微乳液法)制备具有特定形貌和结构的纳米零价铁颗粒,能够提高其去除污染物的效率。

纳米零价铁材料与多组分体系中的相互作用研究也备受关注。

研究纳米零价铁与纳米炭、纳米二氧化硅等材料的复合体系,可以提高材料的稳定性和性能。

通过文献计量法的分析,我们发现我国纳米零价铁材料的研究进展较为活跃,广泛开展在环境污染治理和土壤修复等领域,但仍存在一些问题和挑战。

纳米零价铁材料的长期稳定性和环境风险评估等问题需要进一步研究。

纳米零价铁材料的大规模生产和应用也面临着技术和经济上的挑战。

今后需要加强跨学科合作,进一步挖掘纳米零价铁材料的潜力,并解决实际应用中的问题,推动该领域的快速发展。

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零价铁处理污水的最新研究进展
[摘要]零价铁以其低毒、廉价、易操作而且对环境不会产生二次污染等优点,而在水污染治理中受到重视。

作者介绍了零价铁处理污水的机理并综述了其处理包括重金属废水、偶氮染料废水、氯代有机物废水、硝基芳香族化合物废水、硝酸盐废水等在内各种废水的最新研究进展。

指出了零价铁废水处理技术的研究方向.包括对纳米级零价铁的研究、对零价铁去除污染物的机理研究及零价铁与其他技术联用的研究。

[关键词]零价铁;废水处理;微电解
零价铁由于具有低毒、廉价、易操作而且对环境不会产生二次污染等优点。

使其在水污染治理中的应用越来越受到重视。

零价铁能够还原去除多种有毒有害污染物。

被认为是最有应用前景的污染物治理技术之一。

零价铁化学性质活泼。

电负性很大。

电极电位E o(Fe2+/Fe)= -0.44V,具有较强的还原能力,可将金属活动顺序表中排于其后的金属置换出来并沉积在铁表面,还可以将氧化性较强的离子或化合物及某些有机物还原。

自从20世纪80年代末有人报道零价铁可以还原去除水溶液中的氯代有机物以来,利用零价铁处理水体污染物一直是非常热门的研究领域。

大量研究表明零价铁不但可以降解水体中的氯代有机物.还能还原去除重金属、偶氮染料、硝基芳香族以及硝酸盐、高氯酸盐、除草剂等多种污染物。

这极大推动了零价铁在环境污染治理方面的应用。

1零价铁的去污机理
零价铁去除污染物的机理主要包括三个方面:
(1)铁的还原作用。

铁是活泼金属,有较强的还原性。

它可以将多种污染物还原。

(2)微电解作用。

零价铁具有电化学特性,其电极反应的产物中新生态[H]和Fez+能与废水中很多组分发生氧化还原作用而将很多污染物还原。

(3)混凝吸附作用。

铁在腐蚀氧化过程中会产生絮状Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀等,它们都强的混凝吸附作用。

可以吸附去除一部分污染物。

2零价铁在不同污水处理中的应用进展
2.1含重金属离子废水
零价铁处理废水最早始于对电镀废水和含重金属离子废水的处理。

国内外许多科学研究结果表明:增加铁粉量、酸性条件有利于对废水的处理,铁粉颗粒粒径对处理效果也有重要的影响。

从热力学角度来看,零价铁能够还原多种高价态的重金属。

当前各国地下水砷污染问题日益严重。

对其的治理远比地表水困难得多。

由于零价铁性质活泼,具有处理过程简单、材料充足、经济和环境友好等特点,在地下水砷污染修复的研究中被广泛应用[1-2]。

ckovic等[3]全面评价了零价铁除砷的技术,认为零价铁能有效地去除水溶液中的As(Ⅲ)和As(V),并将As处理到5ug/L以下;砷的去除效率与零价铁的比表面积有关.而且铁一砷沉淀生成物相当稳定。

尽管已有很多应用零
价铁去除砷污染的研究报道,但其对砷的去除机理仍不清楚[4]。

目前人们认为的除砷机理主要有:吸附共沉淀[2-5]、吸附[6]、As(Ⅲ)的氧化/吸附共沉淀[4]和还原/吸附[7]等。

2.2偶氮染料废水
印染行业是工业废水排放大户。

据不完全统计,全国印染废水排放量为3x106~4x106m3/d。

印染废属难处理的工业废水。

全球合成染料中有一半是具有一N=N一发色基的偶氮染料[8].这些偶氮染料大部分不能生物降解.采用传统的印染废水处理方法进行处理效果较差。

过去的10年中,采用零价铁处理印染废水的新方法得到了广泛关注[9-10]。

目前偶氮染料的大量研究表明:当零价铁在适当条件下与染料溶液接触时.染料分子中的偶氮键将发生断裂,破坏原染料的发色基或助色基。

从而达到脱色目的。

S.Nam等[11]发现批量实验中粒状零价铁对9种偶氮染料具有高的脱色速度,然而却存在着随着时间的延长。

由于腐蚀产物或其他一些沉淀在铁表面沉积,零价铁会失去活性的问题。

W.J.Epolit等[12]研究了操作条件和初始浓度对零价铁还原脱色染料活性蓝4的影响。

结果表明,随着pH降低零价铁的脱色效率提高,且随着温度、混合强度的提高和盐(100g/LNaCI)及碱(3g/LNa2C03和lg/LNaOH的加入,零价铁对活性蓝4的脱色效率进一步提高。

2.3 氯代有机物废水
对于氯代有机物污染的治理有生物法和非生物法,由于生物法降解缓慢,而且大多氯代有机物对微生物都有毒性,所以使用上受到一
定的限制。

T.Senzaki等[13]于20世纪80年代首次报道了用零价铁去除水体中的氯代有机物。

自1992年R.W.Gillham等[14]提出零价铁可以用于地下水的原位修复后,零价铁降解有机氯化物就成为了一个非常热门的研究领域。

目前零价铁在处理氯代有机物方面的应用研究极为广泛。

国内外在该领域都开展了很多研究工作,主要是氯代有机物的还原脱氯处理,所研究的氯代有机物包括四氯化碳、氯仿、五氯苯酚、多氯联苯以及有机氯农药等。

Zhi yuan Wang 等[15]研究了在不同pH、不同加铁量和温度下粒状零价铁对y一六六六的脱氯性能。

结果发现y一六六六能迅速被还原成苯和氯苯,其中苯是主要产物。

随着反应温度的升高和零价铁量的增加,y一六六六脱氯速度加快;随着pH的升高,脱氯能力下降。

陈宜菲等[16]采用零价铁在常温常压下分别还原土壤中邻、间、对三种氯代硝基苯和硝基甲苯。

结果表明:相同取代基在苯环上的取代位置对还原率的影响差别不大。

1 g土壤中含硝基芳烃化合物为2.5x10-6mol时,在25℃下投加零价铁0.05g,经过5 d反应,邻、间、对三种硝基甲苯的还原率均在70%左右。

三种氯代硝基苯的还原率>90%。

2.4硝基芳香族化合物废水
硝基苯类化合物结构稳定,不易被生物分解,在环境中难以降解.且大多具有较强毒性。

能通过皮肤和呼吸被人体吸收,造成中毒甚至引起死亡。

自20世纪90年代以来.零价铁被应用于处理水体中的硝基苯类化合物,如硝基苯、二硝基苯、硝基苯酚、2,4一二硝基甲苯(DNT)以及2,4,6一三硝基甲苯(TNT)等。

由于零价铁能有
效还原苯环上的硝基。

将其转化为苯胺类化合物,增强其可生化性,因此能达到彻底降解硝基苯化合物的目的[17-18]。

王国贤[19]用零价铁的还原性质,将难生物降解的有机物硝基苯先还原生成亚硝基苯。

然后再进一步还原成可生物降解的苯胺。

在室温和酸性条件下,控制反应体系的pH为6.0—7.5,可使硝基苯的还原率达到97.4%。

2.5硝酸盐废水
尽管早在1964年就已报道零价铁可以还原硝酸盐,但是与研究其他污染物的还原相比。

硝酸盐还原的研究还是很少。

大多数的研究认为铵是硝酸盐还原反应的最终产物,也有少数研究认为亚硝酸盐是反应中间产物。

许多研究者报道在环境条件下批量实验中零价铁去除N03-需要花几小时到几天的时间[20-21]。

C.Su等[20]用零价铁还原硝酸盐,2.89变到6.5时,N03-的半衰期从(7.59±0.23)h升到(313±30)h。

M.J.Alowitz等[21]报道了PH从5.5上升到9.0,半衰期从(25.7±0.7)h升到(247.6±7.6),用零价铁还原硝酸根需要酸性和高浓度缓冲溶液。

J.M.Rodriguez—Maroto等[22]研究了零价铁用量变化时硝酸盐反应动力学的问题,研究发现Eley-Rideal动力学模型能较好地解释硝酸盐还原和pH的复杂关系。

3零价铁废水处理技术的研究方向
(1)纳米级零价铁的研究。

在20世纪80年代末,纳米零价铁颗粒作为一种有效的脱卤还原剂受到人们关注[23]。

最近,XinZhang等[24]研究了纳米零价铁降解
溶液中的TNT。

结果表明,准一级反应符合TNT的降解,303K时其反应速率常数为0.761h-1,是普通铁粉的7.8倍。

纳米零价铁还原TNT的活化能为24.85kJ/m01.要比普通铁粉的活化能降低60%。

利用纳米零价铁去除污染物是目前颇有潜力的环境修复技术。

并且有着广阔的发展前景[25]。

然而由于纳米零价铁的表面易氧化使其反应性降低。

所以延长纳米零价铁的使用时间是亟待解决的问题。

为提高反应效率,需要进一步研究纳米零价铁的制备方法.解决铁颗粒易团聚问题。

(2)零价铁降解污染物的机理。

对于零价铁还原降解有机物的机理以及反应产物和反应途径等.目前国际上争论较大,还有待于进一步的研究。

(3)零价铁与其他技术的联用。

零价铁还原降解污染物可能会产生有毒的中间产物,不能将污染物完全矿化为无机物。

可以考虑改善反应条件或者与其他处理方法联用。

比如零价铁与Fenton法联用[26].。

超声波协同零价铁降解氯代有机物是近年来发展起来的一种新方法,其集高级氧化还原于一体.涉及气、固、液三相。

反应复杂。

目前国内外已有的研究成果表明超声波/零价铁体系对污染物具有较好的降解效果[12,27-28],但其中的主导作用,以及这些作用与目标污染物的分子结构的关系,都是值得深入探讨的问题。

【参考文献]。

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