零价金属还原技术处理氯代有机物的研究进展
零价铁(ZVI)体系去除难降解有机污染物研究
零价铁 (ZVI)体系去除难降解有机污染物研究摘要：近年我国工业废水的水量和种类均急剧增加。
这些废水普遍具有污染物浓度高、成分复杂、生化处理效果差、难以达标排放等特点，因此，研发高效低耗的难降解废水深度处理技术是当前的研究热点。
零价铁（ZVI, Fe0）体系作为一种新型水处理技术，在难降解废水深度处理领域的研究较少。
本研究应用ZVI-AC体系对烟草废水的生化处理出水进行深度处理，主要研究初始pH、外加强化条件、预磁化等多种技术的强化处理。
结果表明，当废水初始pH值调为5.9和6.5时，ZVI-AC体系对废水中COD的去除率分别达到96.6%和90.7%；弱磁场（WM）和预磁化均能很好地强化ZVI-AC体系处理难降解有机物。
本项目为烟草废水的深度处理和达标排放提供了新的思路和依据，对ZVI技术的应用和发展均具有重要意义。
关键词：难降解有机废水；零价铁；强化；深度去除；1 前言1.1 难降解工业废水处理现状分析近年来，在研究工业废水中难降解有机物的过程中，厌氧生物处理单元（如上流式厌氧污泥床反应器 (UASB)等）因其较高的有机物去除效果，高效的沼气回收率等特点，被广泛应用于高浓度有机工业废水的处理。
需要指出的是，尽管厌氧生物单元对高浓度有机物的去除率达60-90%，但出水有机物浓度仍可高达300-2000 mg/L，且出水可生化处理性能极差，主要为难降解有机物，常规的厌氧/缺氧/好氧/生物单元很难实现对这些难降解有机物的高效去除。
例如，炼钢企业产生的焦化废水，主要来源于原煤高温干馏、煤气净化和化工副产品回收与精制等相关生产过程中产生的工业废水。
该废水中主要含有酚类、吡啶、氰化物、硫氰化物和氨氮等几十种有机及无机污染物，成分极其复杂，污染物浓度高，毒性大，是一种典型的难降解有机废水[1-4]，该类废水的超标排放会对环境造成严重的污染[5]。
目前，国内外焦化废水的处理大多数采用缺氧/好氧工艺（A/O）、厌氧/缺氧/好氧工艺（A2/O）、序批式生物反应器( Sequencing Batch Reactor, SBR) ，及多种改进工艺等。
零价金属降解有机废水研究
零价金属降解有机废水研究摘要:介绍了一种降解污染物的新型方法的具体应用,即用零价金属尤其是零价铁处理包括硝酸盐、重金属、有机卤化物、偶氮染料、硝基芳香族化合物以及高氯酸盐等环境污染物,并阐明其可能的反应机理及反应途径。
进一步探讨该方法存在的问题和瓶颈,展望了零价金属还原技术的发展方向及应用前景。
关键词:零价金属还原降解有机废水1 引言随着现代工厂生产规模的不断扩大及工业技术的飞速发展,有机废水污染源日益增多,而且难以用常规的物理、化学及生物方法加以处理,如卤代有机物、重金属、硝基芳香族化合物、偶氮染料、硝酸盐以及高氯酸盐等,带来了严重的水污染问题,严重威胁着人类的身体健康,因此寻找这些污染物的新型处理方法已引起国内外相关专家的重视。
1990年[1]以来零价金属包括Fe、Ca、Sn、Al及Zn等因为具有较强的还原降解功能而被用来处理有机卤代物(TCE、PCE)、硝酸盐类或氧化态金属离子(Cr6+)等物质,因其价格便宜、易于获得、处理效果好而受到人们的广泛关注。
应用于还原上述有机污染物的零价金属和双金属体系类别特别多,这里通过总结利用零价金属及双金属体系处理该类污染物的研究成果,以期为该法的应用和进一步研究提供借鉴。
2 零价金属去除污染物的应用2.1 硝酸盐零价金属去除污水中的硝酸盐氮,主要是利用零价金属的还原作用,以硝酸盐氮作为其电子的接受者,将硝酸盐还原成氨氮或氮气,以表面反应为主。
零价金属去除硝酸盐类物质,其反应通式如下:由于环境条件的不同而造成硝酸盐氮反应路径的不同,它相应地被还原为氨氮、亚硝酸盐或氮气,但并不是对所有的金属都适应,必须考虑金属的氧化还原电位。
目前被用于去除硝酸盐的零价金属,以零价锌与零价铁最为普遍,而零价金属处理技术是一种异相反应,此异相反应的速率与接触面积成正比,即当水中加入越多的零价金属,或表面积浓度越大的零价金属时,对硝酸盐的去除将起促进作用。
郑智中等[1]研究表明当零价铁与硝酸盐氮反应时,pH小于4,去除效果极佳。
零价铁降解水中氢代烃的实验室研究
第２卷 第２ ７ 期
２０ ０２年 ３月
地球 科学 ～ 中国地 质大学学报
Ｅ ｒｈ Ｓ ｉ ｅ Ｊ ｕ ａ ｆＣｈｎ ｉｅ ｓｔ ｆ ｏ ｃｅ ｃ ｓ ａ ｔ ｃｅ ｏ ｒ ｌ ｉａＵｎｖ ｒｉｙｏ ｓ ｉｎ ｅ ｎｃ ｎ ｏ Ｇｅ
１ 实验方法
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平行样． 取样时， 用注射器抽取瓶 中液体 ０ ５ ， ． 用 ｍＬ 纯净水稀释到 ｌ０ ， 自动顶空进样器进样于气 ＿ 用 ｍＬ
果 和影响 因素进 行初 步 的研 究．
中， 将配好的氯代烃溶液缓缓注入瓶中口， ］封口． 配置 储备液用地质大学的 自来水 ， 其成分如表 １将瓶放 ． 于往复式恒温水浴中振荡 ， 每隔一定时间间隔取水 样进 行分析 ， 每个 取样 时间点 有 ３个瓶 ， 一个不 放铁 只放原溶液作为控制样 ， 另外两个 瓶作为反应液做
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维普资讯
净化-17-液相脱氯技术研究进展
液相脱氯技术研究进展罗 平、李新怀、李耀会、吕小婉、李小定湖北省化学研究院摘 要：本文综述了用于液相（水相、有机相）的脱氯剂及工业脱氯剂的研究进展和工业应用情况，并展望了液相脱氯技术。
关键词：液相脱氯、脱氯剂、进展氯及其某些化合物不仅对环境能造成污染，且在工业上是常见的催化剂及吸附剂的毒物。
由于氯有很高的电子亲和力和迁移性，易与金属离子反应，且常随工艺流体向下迁移，造成催化剂的永久性中毒，且往往是全床层性的。
近年来，各油田为了提高原油的产量，广泛使用各种采油助剂，如破乳剂、清蜡剂、酸化剂等，其中不少采油助剂含有各种类型的有机氯化物，这些有机氯化物不溶于水，热稳定性好，很难用电脱盐的方法脱除，大部分存在于常减压产品的直馏石脑油馏分。
我国从20世纪70年代开始研究脱氯剂，目前气相脱氯技术已发展较成熟，然而液相脱氯技术进展缓慢，尤其是液相脱除有机氯技术还没有取得实质性的突破。
本文将综述液相脱氯剂及技术进展。
1 液相脱氯1.1 水相中的有机氯化物及其脱除水相有机氯化物常存在于水源、地下水及土壤中，且难以生物降解给环境带来了很大负面影响。
处理的方法有催化（加氢催化，金属还原催化，光、电催化等）脱氯，物理、化学吸附法等。
在工艺上Rushan Bie，et al.利用焚烧法将废水中含氯有机物烧掉再在流化床中脱掉氯化氢。
Ikuo Ab，et al.等研究了活性炭吸附剂脱饮用水中的氯仿。
前者工艺相对复杂，后者实施相对简单，但不能从根本上解除氯的危害。
1.1.1 金属单质及二元金属系还原脱有机氯目前，零价金属还原脱氯降解含氯有机化合物是一个非常热点的研究领域。
Gillham R W，et al.1994年就提出了零价铁脱氯技术。
国内也有很多人做了这方面的研究。
何小娟,吴德礼，马鲁铭等,陈宜菲,周红艺、何志桥等均报导了这方面研究。
该法可使用的原料有金属铁(Fe0)、二元金属(Pd/Fe、Ni/Fe、Cu/Fe等)、FeS2、Fe2O3等。
纳米零价铁对化工污染土壤修复研究现状
第53卷第1期 辽 宁 化 工 Vol.53，No. 1 2024年1月 Liaoning Chemical Industry January，2024基金项目：辽宁省教育厅科学研究经费项目（JQL202015402）、（JFL202015403）以及辽宁省大学生创新创业训练计划项目（S202210154006）。
收稿日期：2022-12-27纳米零价铁对化工污染土壤修复研究现状赵文媛，王春勇*，李英，田沙沙（辽宁工业大学 化学与环境工程学院，辽宁 锦州 121001）摘 要：纳米零价铁（nZVI）作为一种新型的环境修复材料，被广泛应用于环境污染物的去除。
介绍了nZVI 的结构和特性，并重点综述了nZVI 修复化工污染土壤中涉及的重金属和有机物污染的研究现状。
最后展望了应用nZVI 进行土壤修复的发展趋势。
关 键 词：纳米零价铁；土壤修复；重金属；有机物中图分类号：X53 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2024）01-0103-03土壤是地球生态系统重要的物质基础，而土壤污染会导致食物品质下降，危害人体健康（如癌症以及神经系统损伤等），并诱发其他环境问题[1-2]。
随着我国化工行业的高速发展，化工厂中流出大量污染物，其中重金属和有机物污染已成为我国土壤目前面临的最严重环境问题之一[3-5]。
已有研究表明，土壤重金属和有机物污染已成为制约我国农业可持续发展关键因素[6-8]。
因而，亟需寻求合适的修复手段对化工厂污染的土壤进行修复。
在过去的20多年里，纳米零价铁（nZVI）是环境净化研究领域最深入的材料之一[9]。
nZVI 作为一种纳米材料，被认为是具有巨大潜力的环境修复材料，因为它们具有很强的吸附能力和反应性以及减少和降解污染物的能力[10-11]。
nZVI 还具有比表面积大、颗粒尺寸小、反应活性高、无毒、价格低廉等优点[10-11]。
研究表明，nZVI 能有效地修复化工重金属污染土壤[10-12]。
电催化氢化还原去除水体卤代有机物研究进展
Electrochtalytic hydrodechlorination reection foe detoxiOchtion of the persistent chlorinated organic pollutants io wateo
JIANG Guang-ming, 5IANG Kon-xin, LHANG Xion-ming
(6)
从电流效率数据Jiang G M等提出催化剂表面 H *的数量是远大于EHDC实际所需，产H *并不是
EHDC反应的决速步骤。在此基础上,Fu W Y等以 TiU-Cd和CAd为模型催化剂，通过实验表征和理
论计算结合,探究其表面产H*、反应动力学、污染
物(2,4-二氯苯酚)吸附活化及产物(苯酚)脱附等
［基层状金属有机框架(NMOF)为载体合成的Pd-
NMOF催化剂，相比于传统Pd-Nl材料，NiMOF的
加入使Pd颗粒被固定在NMOF的Nl配位水分子
上,Pd的分布均匀，分散性增大，活性位点增多，产 H *增强，同时NMOF具有诱导协同效应，可促进对
污染物2,-二氯苯酚的吸附，使电极在EHDC中具 有高活性与高稳定性。Yang L等［/使用新型泡沫
是提升Pd质量活性，减少其使用量最有效的方法。
Lu R等J5］通过合成一维金属Pd纳米线催化剂(直
化学法处理氯代有机物的应用研究
化学法处理氯代有机物的应用研究液氯消毒是给水的重要工艺，其消毒副产物中产生具有“三致”作用的氯代有机物。
氯代有机物难降解、环境危害性大。
处理方法有化学氧化法和化学还原法，化学氧化法包括焚烧、湿式氧化、臭氧氧化、Fenton试剂法和光催化氧化法等；化学还原法包括一般还原剂、金属单质还原剂以及双金属催化还原法等。
不同的化学法在处理氯代有机物降解和应用方面，具有不同的优缺点。
标签：氯代有机物；化学氧化；化学还原1 化学氧化法化学氧化法是去除废水中污染物质的有效方法之一。
其目的是将污染物氧化成为无害的终端产物或较易生物降解的中间产物。
化学氧化法包括焚烧、湿式氧化、臭氧氧化、Fenton试剂法和光催化氧化法等。
1.1 焚烧法焚烧法是将含高浓度有机物的废水、废渣等在高温下进行氧化分解，使有机物转化为无害的无机物的过程。
是在高温条件下利用空气深度氧化处理有机物的有效方法之一。
特别是对于化工、制药等有机废液，这些废液中往往含有有机物浓度较高，成分复杂，难及进行生化处理，利用焚烧法进行处理尤为适合。
环境中的有机化合物，均可能在污泥中被发现，污泥在干燥和焚烧过程中都会排放出大量的污染气体，利用水泥回转窑中焚烧污泥，有机成分燃烧释放热量，无机成分则可进入到熟料中。
1.2 湿式氧化法湿式氧化法是在催化剂作用下，在高温、高压条件下用氧气或空气直接将污水中的有机物以及含N、S等毒物氧化分解成CO2、H2O及N2等无害物以达到净化的目的。
与常规方法相比，具有适用范围广，处理效率高，极少有二次污染，氧化速率快，可回收能量及有用物料等特点。
湿式催化氧化法主要应用于高浓度难降解有机废水、氨氮废水生化处理的预处理及有毒有害工业废水。
湿式催化氧化法的催化剂包括均相催化剂和非均相催化剂两种。
均相催化剂是以分子或离子水平独立起作用的，以过渡金属Cu、Fe、Ni、C、Mn等为代表的均相催化剂效果较好。
但在废水处理过程中将造成用于催化剂的金属溶于水而流失，会造成排放的二次污染。
零价金属还原技术处理氯代有机物的研究进展
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处理方法难 以将其去除。零价金属还原技 术是近 几年发展起 来 的环境 污染物 治理技 术 ， 很 有应 用前景 的一 是 种 非生物降解技 术， 文章 阐述 了零价金属还原技 术在 还原 降解氯代 有机物方 面的应 用， 包括 氯代烷 烃、 氯代烯 烃、 氯代芳香族化合 物以及有机氯农药等 ， 并提 出 了该技 术存在 的一 些值得 思考 的问题 ， 讨 了零 价金属还原 探
ｃ ｏ ａ ｋ ｎ ｓ ｈ ｏ ａ ｋ ｎ ｓ ｈ ｏ ｎ ｔ ｄ ａ ｍａ ｉ ｏ ｏ ｕ ｄ ｎ ｒ ａ ｏ ｈｏ ｉ ｅ ｐ ｓ ｃｄ ｓ Ｓ ｍｅ ｖ ｕ ｂｅ ｉ ｕ ｓａ ｄ ｔｅ ｄ ａ ｌ ｏ ｈ ｒ ｌ ａ ｅ ，ｃ ｌｒ ｌ ｅ ｅ ，ｃ ｌｒ ａ ｅ ｒ ｏ ｉ ｏ ｔ ｃ ｍｐ ｎ ｓ ａ ｄ ｏ ｇ ｃ ｌ ｒ ｅ ｔ ｉ ｅ ． ｏ ａ ａ ｌ ｓ ｅ ｒ ｎ － ｃ ｎ ｎ ｉ ｌ ｓ ｎ ｂ ｕ ｉ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｗｅ ｅ ａｓ ｉｃ ｓ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ． ｏ ｔｔ ｓ ｔｃ ｎ ｌｇ ｒ ｌ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ｉ ｓ ｐ ｐ ｒ ｈ ｏ ｈ Ｋｅ ｒ ｓ：ｅ ｏ—ｖ ｅ ｔｍｅ ａ ；ｒ ｄ ｃｉ ｅｔｅ ｔ ｎ ；ｃ ｏ ｎ ｔｄ ｏ ａ ｏ ｏ ｕ ｄ ；ｚ ｒ ｙ ｗｏ ｄ ｚ ｒ ｌ ａ ｎ ｔ ｌ ｅ ｕ ｔ ａ ｍｅ ｔ ｈ ｒ ａｅ ｒ ｍｃ ｃ ｍｐ ｎ ｓ ｅ ｏ—ｖ ｅ ｔ ｒ ｎ ｖ ｒ ｌ ｉ ｇ ｌ ａ ｎ ｏ ｉ
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。
纳米零价铁的应用研究进展
纳米零价铁的应用研究进展摘要：纳米零价铁结合了零价铁还原性强和纳米材料比表面积大的特点，可以通过不同机制降解各类环境污染物。
本文介绍了纳米零价铁在今后的研究重点和方向进行分析和展望。
关键词：纳米零价铁；重金属；污染物去除纳米零价铁可通过还原氧化、吸附沉淀等反应降解各类污染物，包括无机污染物（重金属、无机阴离子等）和有机污染物（卤代有机化合物、有机染料等），广泛应用于水处理和土壤修复方面。
1去除有毒重金属重金属主要包括汞、铬、铅、砷等难以被生物降解但却具有显著毒性的金属元素。
它们在水环境中的具有高度溶解性，有毒重金属可被活生物体吸收，一旦进入食物链，最终会进入人体并在器官中累积，如果摄入的有毒重金属超过允许的浓度，则可能导致严重的健康失调。
因此，有必要在将金属污染的废水排放到环境中之前对其进行处理。
Du等[1]引入人工腐殖酸（AHA）与nZVI协同作用，Pb2+与AHA-nZVI样品之间发生还原、络合和共沉淀反应，去除率高达99.2％。
当Hg2+，Cu2+，Cr3+等金属的E0远高于Fe的时，则还原作用为主导。
Akram等[2用生物炭基铁纳米复合材料（nZVI-BC）来去除水样中的砷，其去除机理主要包括表面特定的静电作用、氢键作用和氧化还原反应，其中氧化还原反应使剧毒As（III）转化为As（0）和As（V），As（III）和As（V）的最佳去除率分别为99.1%和96.1%。
2去除有机卤代物有机卤代物是水体环境中广泛存在的污染物之一，具有较强毒性和致癌性，并难以被生物所降解，等够长时间、长距离的迁移，在动植物身体和环境介质中均能检出，对环境危害较大。
与重金属不同的是，有机污染物可以改变官能团结构，使危害较大的污染物转换为危害较小的污染物。
氯代有机物在去除时，Ou等[3]发现加入短链有机酸（SCOAs）可以在酸性条件下促进nZVI降解五氯苯酚（PCP）。
草酸（OA）可以与PCP脱氯过程中产生的亚铁离子强烈地络合，并减少沉淀在nZVI表面的亚铁（氢）氧化物的形成。
纳米零价铁去除水中污染物的研究进展
第 ２ 期 代 莹 ，等 ：纳米零价铁去除水中污染物的研究进展
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盐 、卤代烃等多种污染物 ，并且可以大大减少毒性 副产物的生成 。 不仅如此 ，nZVI 颗粒还可以直接 被注入到被污染的蓄水层中 ，对污染的蓄水层进行 原位修复 ，为地下水中污染物的原位修复寻求到了 一条新颖而特效的途径 。
（１ ．College of Civil and Architectural Engineering ，Heilongjiang Institute of Technology ，Harbin １５００５０ ，China ；２ ．School of Chemistry and M aterials Science ，Heilongjiang U niversity ，Harbin １５００８０ ，China）
Research of nano zero valent iron for the removal of pollutants from water
DAI Ying１ ，２ ，ZO U Jin‐long２ ，WA NG Wei１ ，Z H A NG Xin１ ，LIANG T ao１ ，Z H A NG M in１
重金属污染物包括 汞 、铅 、铜 、铬 、镍 、铁 、锰 、 等［５］ ，重金属在水环境中不会降解 、消失 ，而是通过 迁移 、转化等途径在各圈层之间转换 ，一旦通过产 品的富集由食物链进入人体 ，会对人类健康构成极 大的危害 。 纳米零价铁对水中重金属离子去除的 作用主要有还原 、吸附和共沉淀作用 。 重金属离子 不同 ，其去除机理也不同 ，还有可能是多种机理共 同作用 ，比如既存在吸附作用也存在还原作用 ，或 者吸附中伴有沉淀的作用 ，各种机理共同作用使得 溶液中的重金属离子得以高效去除 ，并且避免了二 次污染的问题 。 ３畅 １畅 １ 表面吸附 — 配合
纳米零价铁在水处理中的应用研究综述
纳米零价铁在水处理中的应用研究综述一、引言在当今世界，水资源的污染和紧缺已经成为一个严重的问题。
纳米材料作为一种新型材料，在水处理领域展现出了巨大的潜力。
其中，纳米零价铁因其独特的性质和优越的性能，在水处理中获得了广泛的应用。
本文将对纳米零价铁在水处理领域的应用研究进行综述，从深度和广度上全面评估其在水处理中的作用和影响。
二、纳米零价铁的制备方法纳米零价铁是一种具有极小颗粒大小的零价铁材料，其制备方法多种多样。
目前常见的制备方法包括溶液法、还原法、冷冻干燥法等。
这些不同的制备方法会对纳米零价铁的性质和结构产生影响，进而影响其在水处理中的效果。
三、纳米零价铁在水处理中的应用1. 污染物去除纳米零价铁以其高活性和大比表面积，可以有效去除水中的重金属、有机物和氯化物等污染物。
其作用机制主要包括吸附、还原、沉淀等多种方式，对水中污染物具有良好的去除效果。
2. 水资源修复纳米零价铁在地下水修复和土壤修复中也有着重要的应用。
其可以有效地修复受到重金属、有机物等污染的地下水和土壤，恢复水资源的清洁和健康。
3. 水质改善除了污染物去除和水资源修复外，纳米零价铁还可以用于改善水质。
其可以去除水中的余氯，改善水的口感和气味，保障饮用水的品质。
四、纳米零价铁在水处理中的影响1. 环境影响纳米零价铁在水处理中的使用可能会产生一定的环境影响。
其残留和转化产物对水体的影响，以及对生态系统的潜在风险，需要进行深入的研究和评估。
2. 技术挑战纳米零价铁在水处理中的应用还面临着一些技术挑战，如纳米材料的稳定性、再生利用等方面需要进一步改进和完善。
五、总结与展望纳米零价铁作为一种重要的纳米材料，在水处理中具有广泛的应用前景。
但是，其在环境影响和技术挑战上仍然需要进一步的研究和改进。
相信在不久的将来，随着纳米技术的发展和水处理领域的需求，纳米零价铁将发挥更加重要的作用，为水资源的保护和治理贡献更多的力量。
在文章中我们对纳米零价铁在水处理中的应用进行了深度和广度兼具的探讨，从制备方法、应用领域、影响因素等多个方面进行了全面评估。
零价铁修复水土中含氯有机污染物的研究进展
第 １ ４卷 第 １期
２０ ０７年 ３月
安 全 与 环 境 工 程
Ｓａ ｅ ｙ ａ ｖ ｒ ｍ ｅ ａ ｇ ｎｅ ｒｎｇ ｆ ｔ ｎｄ Ｅｎ ｉｏｎ ｎｔ ｌＥｎ ｉ ｅ ｉ
Ｖｏ ． ４ ＮＯ １ １１ ．
Ｍａ． ｒ ２００７
域 的 发展 方 向 。 关键 词 ： 价 铁 ；还 原 脱 氯 ； 氯 有 机 污 染 物 零 含 中 图 分 类 号 ：Ｘ ２ Ｘｌ １ ５ ； Ｔ 文 献 标 识码 ： Ａ 文章 编 号 ：６ １１５ （０ ７０ —０ ３０ １７ —５ ６２ ０ ） １０ ４ —４
Ｒｅ ｉ ｗ ｎ Ｓ ｕ ｙ ｏ ｍ ｅ ｉ ｔｏ ｎ Ｃｏ ａ ｉ ａ ｉ ｎ ｗｉｈ Ｃｈ ｏ ｉ ａ ｅ ｖ ｅ ｏ ｔ ｄ ｆ Ｒｅ ｄ ａ ｉ ｎ ｏ ｎｔ ｍ ｎ ｔｏ ｔ ｌ ｒ ｎ ｔ ｄ
ｄｅ ｌ ｍ ｅ ｒ ｎｄ ｉ ｈｅ ｆｅ ｄ． ｖｅｏｐ ｎｔｔ ｅ ｎ ｔ ｉｌ
Ｋｅ ｒ ｓ ｅ ｏ ｖ ｌ ｎ ｒ ｎ；＆ ｃ ｌ ｒｎ ｔ ｎ；ｃ ｎ ａ ｎ ｔｏ ｔ ｈ ｏ ｉ ａ ｅ ｒ ａ ｉｓ ｙ ｗｏ ｄ ：ｚ ｒ — ａ ｅ ｔｉｏ ｈ ｏ ｉ ａｉ ｏ ｏ ｔ ｍｉ ａ ｉ ｎ ｗｉ ｃ ｌ ｒｎ ｔ ｄ ｏ ｇ ｎ ｃ ｈ
和 中间体 ， 由于 大量 生 产 使用 以及 其 在环 境 中的 高
持 留性 而广 泛存 在 于 地下 水 和 土 壤 中， 在 我 国许 并
氯有三 种 可能 的 反应 路 径【， ： 氢 解 。金 属 直 接 ３４ ① ３
反应 ， 将零价 铁表 面 的电子转 移到 氯代 烃使 之脱 氯 ，
பைடு நூலகம்
ｓ ａ ｃ ｔ ｔ ｆｔ ｅ ｚ ｒ — ａｅ ｔｉｏ ｅ ｄ ａ ｉ ｇ ｃ ｎ ａ ｉ ａ ｉ ｎ ｗｉ ｈ ｏ ｉ ａ ｅ ｒ ａ ｉｓ ｎ ｎ ｌ ｚ ｄ ｔ ｅ ｅ ｒ ｈ ｓ ａ ｅ ｏ ｈ ｅ ｏ ｖ ｌ ｎ ｒ ｎ ｒ ｍｅ ｉｔｎ ｏ ｔ ｍ ｎ ｔ ｔ ｃ ｌ ｒｎ ｔ ｄ ｏ ｇ ｎ ｃ ，ａ ｄ ａ ａ ｙ ｅ ｈ ｏ ｈ
零价铁的最新研究进展
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。
零价铁去除水中三氯乙烯试验研究
三氯 乙烯 （ Ｔ Ｃ Ｅ） 、 四氯 乙烯（ Ｐ Ｃ Ｅ） 等氯代 烃是重要 的化
工原料 ， 被广泛应 用于工业生产 中。氯代烃通过挥发 、 泄露等
对Ｆ ｅ 。 去除水 中三氯乙稀 的影 响。结果表 明 ： 在试验范围 内， Ｆ ｅ 。投加量越 大 ， Ｆ ｅ ０ 对Ｔ Ｃ Ｅ的去除效果越 好 ， 反 应速率 越快； 减小 Ｆ ｅ 。 粒径 ， 有利于 Ｆ ｅ 。 对Ｔ Ｃ Ｅ的还原脱氯 ； 酸洗预处理可以明显提高 Ｆ ｅ 。 对Ｔ Ｃ Ｅ的去除效果。 关键词 ： 三氯 乙烯 ； 零价铁 ； 还原脱氯
还原铁 粉 ， 纯度 ９ ２ ％； 粒度 ４ ０～ ６ ｏ目和 ８ ０～１ ０ ０目； 三氯
乙烯（ Ｔ Ｃ Ｅ ） ， 分析纯 ； Ｈ Ｙ Ｇ— Ｉ Ｉ ａ回转式恒温调速 摇瓶 柜 ， 上海 欣蕊 自动化设备有 限公司 ； Ａ ｇ ｉ ｌ ｅ ｎ ｔ ６ ８ ９ ０ Ｎ 自动顶空进样气相 色谱仪 ， 美 国安捷伦公司。
１ ２ 试 验 方 法
１ ． ２ ． １ 铁粉的酸洗预 处理
将 所需铁 粉在 １ ｍ ｏ ｌ ／ Ｌ硫 酸溶
害， 本试验选用三氯乙烯作 为 目标污染物 ， 研究 Ｆ ｅ 。 不 同投 加 量、 不 同粒径 、 酸洗 预处理 对三氯 乙烯 的去 除效果 ， 寻求 Ｆ ｅ 。 去除三氯乙烯 的最佳试验条 件 ， 研 究的结果将 为氯代烃污 染 的场地修复技术提供重要 的理论基础 。
李泽政 ， 韩宝平 ， 朱雪强 ， 蔡 静
（ １ ． 中国矿业大学环境与测绘学 院， 江苏徐州 ２ ２ １ １ １ ６ ； ２ ． 江苏省资源环境信息工程重点实验室 ， 江苏徐州 ２ ２ １ １ １ ６ ；
零价铁还原技术研究进展
零价铁还原技术研究进展作者：师洪胜许海军来源：《城市建设理论研究》2013年第16期摘要：近年来，环境污染控制与修复的新技术—零价铁（ZVI）还原技术，由于对氯代芳香烃和硝基芳烃类等污染物具有还原效果，正在受到各方的广泛关注。
关键词:零价铁；硝基苯；影响因素Abstract：Nitrobenzene，as important building blocks for synthesis of industrial chemicals，is a type of poisonous solution of organic waste water difficult to degrade.American Environmental protection Bureau has listed nitrobenzene the priority pollutant，and great interest is taken in the remediation technique.Keywords：zero-valent iron; nitrobenzene; influencing factors中图分类号： F416.31文献标识码：A 文章编号：1引言零价铁技术近年来得到了较大的关注，但是这个技术本身有很多局限性，例如，（1）对硝基芳香化合物的还原，零价铁只能将硝基芳香化合物上的硝基还原为氨基，苯胺类化合物对环境仍然有很大的毒害；（2）零价铁对有机氯化物的脱氯效果很差，脱氯不完全，还会生成其它含氯副产物；（3）长期运行性能下降，零价铁长期运行会在表面形成氢氧化物腐蚀层，铁表面钝化，使得铁的活性降低。
为此科学家在零价铁还原技术的基础上，对这个技术进行的改进和创新，发展了以下技术。
2ZVI还原转化机理液相中ZVI的化学还原是一个多步骤的化学腐蚀过程。
在Fe0-H2O体系中，零价铁作为电子供体，有机污染物作为电子受体，从而金属被腐蚀，为COCs或NACs等各种有机物提供电子。
纳米铁降解氯代有机物的研究进展
摘要农药阿特拉津在世界范围内已经使用了近50年，目前还是应用最广泛的除草剂之一。
由于莠去津在环境中残留期较长并具有生物蓄积性，故其对生态环境和人体健康造成的影响具有全球性，已经引起人们的广泛关注。
本研究以活性炭为载体，以绿茶茶多酚为还原剂制备纳米铁/活性炭复合材料，并利用SEM和XPS表征。
以阿特拉津溶液为目标降解物，研究阿特拉津初始浓度、活性炭载体的投放量、pH值、反应时间对其去除率的影响，并探讨阿特拉津的降解反应动力学。
结果表明：在活性炭对阿特拉津有一定的吸附作用，通过对比试验，确定纳米铁对阿特拉津降解效果显著；随着阿特拉津初始浓度的减小，其去除率逐渐增大，本研究中初始浓度为1mg/L时，去除率达到最大值，为为34.44%；随着活性炭载体投放量的增加，阿特拉津去除率先增加后减小，当投放量为4g时阿特拉津的去除率达到最大值，为25.73%；酸性条件下，阿特拉津的去除率较高，当pH为3时去除率最大，达到34.48%。
；随着反应时间增加，阿特拉津的去除率快速增加，当反应时间30min时，去除率增加速度减缓；通过SEM和XPS表明活性炭上负载了纳米零价铁。
根据动力学研究，确定阿特拉津的降解遵循二级反应动力学。
关键词：纳米铁，活性炭载体，阿特拉津，动力学AbstractAtrazine has been used for fifty years and it’s an extensively used pesticide in the world. Atrazine is very persistent in the environment; in addition, its biological accumulation also has potential threat to the human and ecosystem. Atrazine has global influence to the people’s health and ecological environment, which has been widely attracted people’s attention．In this study, active carbon used as the carrier, nano zero valent iron/active carbon composites modified by using green tea polyphenols as redactor, and characterized by SEM and XPS.With Atrazine as simulated wastewater treatment object, the initial concentration of Atrazine, the desorption quantity of active carbon,pH value, reaction time on its degradatiol rate, and Atrazine degradation reaction kinetics are discussed. The results show that active carbon has certain adsorption to the Atrazine,the nano zero valent iron to Atrazine degradation effect is remarkable through contrast test.With the decrease sofinitial concentration of Atrazine, degradation rate of Atrazine increase, when the initial concentration of Atrazine to 1mg/L, reach maximum degradation rate, 34.44%; with the increase of active carbon, Atrazine to remove first increase then decreases,when the supply is 4g reach maximum the degradation rate of Atrazine, 25.73%; The acid condition, the degradation rate of Atrazine is higher, when pH 3 degradation rate reached 34.48%; With the increase of reaction time, degradation rate of Atrazine increase rapidly, when the reaction time for 30 min, degradation rate increase has slowed; According the testing by SEM and XPS, indicating that the nanoiron loaded on the active carbon.Based on the study of dynamics,to determine Atrazine degradation reaction basic pseudo-second-order reaction kinetics.Keywords:Nanoscaleiron,Active carbon,Atrazine,Dynamics目录1.绪论 (1)1.1论文研究的背景和意义 (1)1.1.1研究背景和意义 (1)1.1.2处理水中氯代有机物的方法 (2)1.1.3阿特拉津的性质 (4)1.2纳米铁的研究进展 (4)1.2.1纳米铁的制备方法 (4)1.2.2 载体的选择 (6)1.2.3 还原剂的选择 (6)1.3水中氯代有机物染物浓度去除率的检测方法 (8)1.3.1气相色谱一质谱(GC-MS)联用法 (8)1.3.2液相色谱—质谱(LC—MS)联用法 (8)1.3.3生物传感器测定法 (8)1.3.4红外光谱法 (8)1.3.5分光光度法 (9)1.4论文研究内容 (9)2实验部分 (11)2.1实验所用试剂 (11)2.2实验仪器 (11)2.3实验工艺及操作过程 (11)2.3.1 实验流程图 (11)2.3.2纳米铁/活性炭复合材料的制备 (12)2.3.3纳米铁/活性炭复合材料处理阿特拉津试验 (13)3结果与讨论 (16)3.1载体空白实验 (16)3.2阿特拉津初始浓度的影响 (17)3.3活性炭投放量的影响 (19)3.4初始溶液pH值的影响 (20)3.5阿特拉津降解反应动力学 (21)3.5.1阿特拉津初始浓度对反应速率的影响 (22)3.5.2活性炭载体的投放量对反应速率的影响 (24)3.5.3pH值对反应速率的影响 (27)3.6纳米铁/活性炭复合材料的表征 (29)3.7阿特拉津还原降解机理分析 (31)4结论 (33)参考文献 (34)致谢 (38)1.绪论1.1论文研究的背景和意义1.1.1研究背景和意义我国是一个农业大国，农药的生产与使用均居世界前列，达到2×10t(纯品)，占世界总产量的I/l0[1]。
氯代有机物废水的催化还原降解机理研究
氯代有机物废水的催化还原降解机理研究作者：李文强来源：《城市建设理论研究》2014年第07期摘要：氯代有机物具有较大的毒害作用，且污染范围广泛。
本文探讨了新型铁还原催化降解氯代有机物的机理和影响因素，对氯代有机物废水的处理具有重要意思。
关键词：氯代有机物，催化还原，脱氯中图分类号：X703 文献标识码：A研究工作的背景和意义制造业、清洗业、有机溶剂和农药生产等行业广泛使用氯代有机物作为溶剂，所排放废水中往往含有大量氯代有机物，导致水体严重污染。
另外，氯化消毒法作为一种保证出水微生物学指标以防止水致传染病的有效水处理方法，因其具有使用方便，资源充足，价格便宜等优点，在消毒工艺中已得到广泛的应用，并给社会带来了巨大环境经济效益，但它会与水中的有机物作用产生有毒的氯代有机物,给人的身体健康带来危害。
氯代有机物对微生物有较大毒性，大多数微生物在氯代有机物浓度较高的废水中难以存活，因此常规的微生物降解法对氯代有机废水难以奏效。
还原脱氯降解氯代有机物是近年来发展起来的新技术，由于其处理效果显著而越来越受到人们的重视。
利用铁脱氯降解有机氯化物是一个价廉、有效的方法，铁在我国资源丰富、价格低廉、研究与开发此技术将具有广阔的应用前景。
铁催化还原降解氯代有机物机理零价铁还原脱氯机理零价铁作为较强的还原剂，在水中可以还原氯代有机物使其降解。
在水溶液中，涉及Fe 的半电池反应为：Fe+2e=Fe E=-0.44V(1)涉及氯代烃的半电池反应为：RCl+2e+HRH+Cl (2)在中性条件下，该反应的标准电极电位处于+0.5～+1.5V。
因此，理论上Fe可以将水中的氯代烃还原脱氯，将上述2个半电池反应合并得到：Fe+RCl+ H Fe+RH+ Cl(3)此外，零价铁在水中会腐蚀，产生Fe和H，也可以作为还原剂降解氯代有机物。
首先，在厌氧条件下，Fe在水中的腐蚀反应可写成：Fe+ 2HO Fe+ H+2OH(4)当水中存在溶解氧时，会发生下述反应：O+2HO+4 e4 OH(5)从而导致铁的迅速腐蚀，总反应方程式可写成：2 Fe+ O+2HO2 Fe+4 OH (6)反应(4)～(6)都会导致溶液PH值的增加，PH值的增加有利于氢氧化铁沉淀的生成，氢氧化铁沉淀最终会完全覆盖铁的表面，阻碍它的进一步溶解。
纳米零价铁在水处理中的应用研究
普通 铁 粉 处 理 电镀 废水 以及 其 他 含 重 金 属 离 子
径： 一是金属铁直接反应将表面电子转移至有机氯化 物使之脱氯 ；二是金属铁腐蚀产生的 Ｆ 原作用使 ｅ
废水在国内外已有广泛应用。 ｉ ｑ ｉ ７ Ｘａ ｉ Ｌ 等【 ｏｎ Ｊ 根据重金 属离子氧化还原电位的不同提出了三种 Ｎ Ｖ 对重金 ＺＩ 属离子的去除机理 。 对氧化还原电位低于铁的重金属
纳 米零 价铁 用 于去 除水 中铬 污染 的研 究很 多 。王 吟 等 ［ 认 为 纳 米铁 处理 含 铬废 水 机 理 主要 是 物理 吸 ８ １
米铁吸附硫离子的过程符合拟二级动力学方程。 纳米 铁 去 除硝 酸 盐 的原 理 主 要 是 氧 化还 原 作 用
物 ， 括氯 代烃 、 化 苯 、 药 、 卤 甲烷 、 包 氯 农 三 氯化 乙烯及 其 他多 氯碳 氢化 合物 等 。
胡存杰等ｆ ６ １ 对纳米铁降解水中氯代十六烷基吡啶的影 响因素进行 了探讨。结果表明： Ｄ 在 Ｈ值为 ６ 紫外光 、
照时间为 ６ ｉ 时， Ｏ ｎ 纳米铁粉末催化降解氯代十六烷 ｍ 基吡啶的最佳用量为 ０ ５ ５ Ｌ 对氯代十六烷基 ． ０ｇ ｏ ， ０ ／ ｍ 吡 啶溶液 的降解 率 达 ９．２ ４５％。
Ｎ２ ｐ ｚ ｉ ，ｂ 等通过吸附和还原共 同作用去 除重金 属离 ＋ ＋
子。Ａ ｃ Ｈ ２ ｃ６ ，ｕ ， ｇ ，ｒ等氧化还原 电位远高于铁的重 ＋ ＋
金属离子则与其发生氧化还原作用。
剂。因此 ， 在降解过程中可采用双金属系统或添加适
山 水利 鲁 西 昌
技术与应用 ・０ ２年第 ３期 ２１
Ｓ ＨＡＮＸ ＡＴ ＩＷ ＥＲ ＲＥ ０Ｕ Ｓ ＲＣＥ Ｓ
纳 米 零 价 铁 在 水 处 理 中 的 应 用 研 究
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Fe0 + CC l4 + H + y Fe2+ + CH C l3 + C lFe + CHC l3 + H y Fe
0 +
+ CH 2 C l2 + C l + CH 4 + C l
-
Fe0 + CH 2 C l2 + H + y Fe2+ + CH 3 C l+ C lFe + CH 3 C l+ H y Fe
[4]
的研
究则认为, 从化学热力学角度来说, 四种氯代甲烷均 能与零价铁发生还原脱氯反应, 并计算了氯代甲烷 系列还原脱氯反应的标准电位 , 如表 1 所示。
表 1 氯代 甲烷系列与铁反应的标准电位
反
0 +
应
2+ -
标准电位 ( $ E /V ) 1 . 11 1 . 00 0 . 93 0 . 91
1 金属还原技术的应用
1 . 1 氯代烷烃 对 于 氯代 烷 烃 的研 究 主 要集 中 在四 氯 化 碳 ( CT) 、 氯仿 ( CF )、 三 氯乙烷 ( TCA ) 、 四氯乙烷 ( Te2 CA ) 和六氯乙烷 (HCA )等氯代污染物方面。 [ 3] M atheson 等 研究了氯代甲烷系列在金属铁体 系中的还原脱氯。在厌氧条件下 , 利用细粒铁粉降 解水溶 液 中的 CC 4 l ( CT )、CH Cl3 ( CF ) 和 CH 2 C l2 ( DCM) 等, 结果发现 , CT 会顺序的脱 氯还原为 CF # 79#
第 32卷第 6 期 2007 年 6 月
段志婕等 # 零价金属还原技术处理氯代有机物的研究进展
Vol 1 32 N o 16 June 2007
和 DCM, 而且随着氯化度的降低 , 反 应速率越来越 慢。 CT 一般在几小时内就会完全降解, CF 完全降 解需要几天 , 而 DCM 在一个月的实验中几乎没有降 解。动力学上 CT 和 CF 的降解都符合准一级反应 速率方程: [ CT] t = [ CT] max e - e
段志婕, 吴德礼, 马鲁铭
( 同济大学环境科学与工程ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ院城市污染控制国家工程研究中心 , 上海 200092)
摘 要 : 氯代有机化合物是一类常见的环境污染物 , 由于其水溶解度低 , 生物反应活性低 , 用常 规的物化及 生物 处理方法难以将其去除 。 零价金属还原技术是近几年发展 起来的环境 污染物 治理技 术 , 是 很有应 用前景 的一 种非生物降解技术 , 文章阐述了零价金属 还原技术在还原降解 氯代有机物 方面的 应用 , 包括氯 代烷烃 、 氯 代烯 烃、 氯代芳香族化合物以及有机氯农药等 , 并提出了该技术 存在的一些 值得思 考的问 题 , 探 讨了零 价金属 还原 技术的发展方向 。 关键词 : 零价金属 ; 还原技术 ; 氯代有机物 ; 零价铁 中图分类号 : X511 文献标识 码 : A
第 32卷第 6 期 2007 年 6 月
环境科学与管理 ENV IRONM ENTAL SC IENCE AND M ANAG EM ENT
Vol 1 32 N o 16 June 2007
文章编号: 1673- 1212 ( 2007) 06- 0079- 05
零价金属还原技术处理氯代有机物的研究进展
2+
注: 在 p H=7 , 25e , 稀溶液条件下。
所以按照氧化还原反应原理, 四种氯代甲烷都 能与零价铁反应 , 只是反应速率不一样。 有研究报道 , 除了金属铁以外, 其它比如锌、 铝、 铜等也能与氯代烷烃发生氧化还原反应。而且认为 金属锌能够使 CT 发生更彻底的还原脱氯。 Boroni2 [ 2] na 研究了锌的活性形式和非活性形式对水溶液中 氯代烃 的 还 原 脱 氯 性 能 , 并 利 用 原 子 力 显 微 镜 (AFM )分 析反应过程中锌的腐蚀状态。结果发现 金属锌可以将 CT 还原降解为 CF、 DCM、 氯离子、 一 氯甲烷、 甲烷、 乙炔等。对于 DCM 的还原, 发现产物 中还有少量的顺式二氯乙烯 ( cis- DCE ) 和反式二 氯乙烯 ( trans- DCE )。经过低温活化的锌粉可以明 显的提高 CT 转化为甲烷的速率。经过 2. 5h 后, 低 温化学催化过的锌粉能使 20 % 的 CT 降解为 CH 4, 而普通锌粉的转化率只有 11 2 %。 Op Lough lin 实验证明纳米级 Cu 可以 还原降 解 CT 。浓度为 10Lmol/L 的 CT 水溶液处理 26h 后, CT 浓度就在检测限以下。但是还原产物主要为 CO ( 18 % )和甲酸盐 ( 27 % ), 没有检测到 CF、 DCM、 一 氯甲烷和其它烷烃。 如果使用不同的金属进行还原处理, 还原产物 [ 6] 也可能会存在差异。在 Boronina 的研究中 , 使用 了 Mg 、 Sn 和 Zn 等 多种 还原 剂, 发现 在 Mg/CC l 4 / H 2 O 体系中, CC l 4 的存在提高了 Mg 与 H 2 O 的反应 速率, 系统中会迅速产生 Mg( OH ) 2 和 H 2, 但只有少 # 80#
Develop ment ofReductive Treating Chlori nated organic co mpounds with Zero- ValentMetal
Duan Zhijie , W u De l,i Ma Lum ing
( College ofEnvironmental Science& E ngineering , Tong jiU n ivers ity , State Engineering Research Cen ter f orU rban Pollu tion Con tro,l Shanghai 200092, Ch ina) A b stract : The ch lorinated organic compounds are the co mmon environmental con ta m inan ts . Because of their low solub ility in water and low activity of b iolog ical reaction, they are d ifficult to be degraded by conventional phys ico- che m ical orm icrob iogical techniques. The reductive treating po llu tants by zero- valen t metal was develop ing in recen t years and wou ld to be an prom ising ab iotic degradation techn ique for pollutants . Th is method cou ld be app lied to treating ch lorinated organ ic compounds, include ch loroalkanes , ch loroalkenes , chlorinated aro m atic compounds and organoch lorine pesticides. Some valuab le issues and trend a2 bout th is technology were also d iscussed in th is paper . K ey words : zero- valent meta;l reductive treatmen; t ch lorinated organ ic co mpounds ; zero- valent iron
收稿日期 : 2007 - 03- 12 项目来源 : / 8630计划资助项目 ( 2002AA601270), 并得到上海市 重点 学科建设经费资助 作者简介 : 段志婕 ( 1982- ), 女 , 河南新乡人 , 同济大学环境科学 与工 程学院在读硕士生 , 主要从事金属还 原体系处理水源 水中 卤代有机物的生产性研究工作。
- k2 t - k t
1
量的 CC l 4 被还 原为 CH Cl 3。在 Sn /CC l 4 /H 2 O 体系 中 , CO 2 是气相主要的反应产物。 Sn+ CCl4 + 4H 2 O y SnO2 + 4 H Cl+ CO 2 + 2 H2 Zn 比 Sn 更容易与 CCl4 发生反应 , 最终的反应 产物为 CH 3 Cl 、 CH 4、 ZnC l2 和 Zn(OH ) 2。 4Zn + CC l 2ZnC l 2Zn ( OH ) 2 4 + 4H 2 O y 2 + + CH 4 除了氯代甲烷系列外 , 零价金属还可以使氯代 [ 7] 乙烷还原脱氯。 Fennelly 研究了零价金属和双金 属还原剂与 1 , 1 , 1 - 三氯乙烷 ( 1 , 1, 1 - TCA ) 的反 应。在利用锌、 铁和双金属还原剂 ( N i/F e , Cu /Fe ) 处理 1 , 1 , 1 - TCA 时 , 认为其还原脱氯并非是经过 简单的逐级氢解机理先生成 1 , 1- 二氯乙烷 ( 1 , 1DCA ), 然后再脱氯为一氯乙烷 , 而可能是逐步发生 单电子还原生成自由基和卡宾体。 1 , 1 , 1- TCA 会 迅速的降解为乙烷和 1 , 1- DCA, 但是单独对 1 , 1DCA 进行降解实验时却发现, 其降解非常缓慢 , 所 以认为 1 , 1- DCA 可能并不是 1 , 1 , 1- TCA 降解为 乙烷的中间产物。在 1 , 1 , 1- TCA 与 F e 、 N i/F e 、 Cu / Fe 反应时还会有少量的 cis- 2 - 丁烯、 乙烯和 2丁炔生成。产物的生成比例与金属以及双金属体系 的性质有关。 [ 8] A rnold 等 详细考察 了 1, 1 , 2 , 2 - TeCA 的还 原脱氯降解 , 认为四氯乙烷会经过还原 B 消除产生 cis- 1 , 2- 二氯乙烯 ( cis- 或者 Z- DCE ) 和 trans1 , 2- 二氯乙烯 ( trans- 或者 E - DCE ) 两种 DCE 异 构体, 如图 1 , 而且两者的比例一般为 2 :1 , 而使用零 价铁时 Z- DCE 和 E- DCE 的比例则为 4. 5 :1 。