不同粒径的零价铁对重金属降解的影响
零价铁对重金属铅吸附特性的影响
零价铁对重金属铅吸附特性的影响徐晓晶;魏闻语;张宇;李亭;唐强【期刊名称】《林业科技开发》【年(卷),期】2018(003)006【摘要】在环境岩土工程领域中,重金属污染土修复成为重要方向.工业发展加剧了铅污染,同时产生了大量副产品零价铁屑.铁屑的来源广、价格低、吸附性能优良,是一种较理想的铅污染处理材料.因此笔者采用零价铁粉处理Pb2+污染土,通过开展单因素实验考察吸附剂设计剂量、初始污染物浓度、处理时间、溶液pH对Pb2+去除效果的影响,对平衡状态进行等温吸附研究、对反应过程进行吸附动力学研究.结果表明,Pb2+去除率与吸附剂设计剂量、处理时间长度正相关,与初始污染浓度负相关,与pH不明显相关;在Pb2+初始浓度为300 mg/L、铁粉设计剂量为10 g/L、处理时间为48 h的条件下,实验中Pb2+去除率可达98％,吸附剂的单位吸附量可达25.35 mg/g;Freundlich等温吸附模型、准二级动力学模型较符合本反应;结合反应前后XRD图谱分析固相成分及含量,零价铁去除Pb2+主要通过化学吸附与物理吸附,并以化学吸附为主,具体作用形式包括铅离子被零价铁还原固定,污染物与含铁胶体共沉淀,以及静电作用;实验结果为零价铁去除重金属污染物技术的应用提供参考.【总页数】7页(P142-148)【作者】徐晓晶;魏闻语;张宇;李亭;唐强【作者单位】苏州同和环保工程有限公司,江苏苏州 215011;苏州大学轨道交通学院,江苏苏州 215131;苏州大学轨道交通学院,江苏苏州 215131;苏州同和环保工程有限公司,江苏苏州 215011;苏州大学轨道交通学院,江苏苏州 215131;河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,南京 210098;江苏省岩土工程技术工程研究中心,河海大学,南京 210098【正文语种】中文【中图分类】X53【相关文献】1.二价铁离子对零价铁还原硝基苯的影响 [J], 刘蕾;尹军;张立国;吕国晓2.阳离子对零价铁修复重金属铅污染水体的影响 [J], 李雅;方向青;金文;吴奇;段跟定3.零价铁对重金属铅吸附特性的影响 [J], 徐晓晶;魏闻语;张宇;李亭;唐强;;;;;;;4.纳米零价铁去除水中重金属铅、铬离子的研究 [J], 张守秋;岑洁;吕德义;姚楠5.农林废弃物基生物炭对重金属铅和镉的吸附特性 [J], 嵇梦圆; 胡逸文; 梁程; 桑文静; 李登新因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
零价铁处理重金属废水的研究进展
化学工程师Chemical Engineer2019年第8期Sum287No.8DOI：10.16247/ki.23-l17l/tq.20190867零价铁处理重金属废水的研究进展马健伟，周彤，宋亚瑞,任淑鹏（东北石油大学土木建筑工程学院,黑龙江大庆163318）摘要:重金属（比如铜，锯，铅，锌,镉等）是一种毒性大，难降解并且容易在生物体内累积的污染物。
零价铁是一种具有新型功能的修复材料，在去除重金属离子方面具有广阔的应用前景。
本文主要阐述了零价铁去除重金属离子的研究进展，并指出不同种类重金属的去除机理以及今后的发展方向。
旨在为深入探究去除不同种重金属离子的人提供思路。
关键词:重金属;零价铁;还原;吸附中图分类号:X703文献标识码:AResearch progress on treatment of heavy metal wastewater with zero value ironMA Jian-wei,ZHOU Tong,SONG Ya-rui,REN Shu-peng（Civil Engineering and Architecture,Northeast Petroleum University,Daqing163318,China）Abstract：Heavy metalssuch as copper,Chromium,lead,zinc,cadmium,etc.are highly toxic and difficult to be degraded and easily accumulate in organisms.Zero-v alent iron is a new kind of material with new function,whichhas a wide application prospect in removing heavy metal ions.The main contents of this paper are the research progresses on the removal of heavy metal ions from zero-valent iron,the removal mechanism of different types of heavymetals and the future development direction.This review provides ideas for people who need to explore the place ofdifferent heavy metal ions.Key words:heavy metals;z ero-valent iron;restore;adsorption当今社会发展越来越快，不管是农业还是重工业,发展速度都十分迅猛，因此，重金属的污染问题也越来越严重。
纳米零价铁吸附锑
纳米零价铁吸附锑锑是一种常见的有毒金属元素，它在地壳中的含量虽然很少，但由于工业活动和矿产开采等人类活动的影响，锑污染已成为环境和人类健康面临的严重问题。
因此，开发高效的锑污染物处理技术变得尤为重要。
纳米零价铁作为一种具有良好吸附性能的材料，近年来受到了广泛的关注。
纳米零价铁是一种由纳米级颗粒组成的材料，颗粒直径通常在1-100纳米之间。
与传统的零价铁相比，纳米零价铁具有更大的比表面积和更好的反应活性，因此在环境污染物的吸附和催化降解方面表现出良好的效果。
纳米零价铁吸附锑的机理主要包括吸附、还原和沉淀等过程。
首先，纳米零价铁的高比表面积提供了更多的吸附位点，通过静电作用、表面络合和离子交换等方式吸附锑离子。
其次，纳米零价铁具有良好的还原性能，可以将锑(V)还原为锑(III)，从而提高其吸附效果。
最后，吸附在纳米零价铁表面的锑可以与铁离子发生沉淀反应，从而进一步降低锑的浓度。
纳米零价铁吸附锑的效果受多种因素的影响，包括纳米零价铁颗粒的粒径、溶液pH值、温度、初始锑浓度等。
研究发现，纳米零价铁颗粒的粒径越小，吸附性能越好。
溶液的pH值对锑的形态和吸附机理有重要影响，一般情况下，在中性或弱酸性条件下，纳米零价铁对锑的吸附效果较好。
此外，温度的升高可以促进锑在纳米零价铁表面的吸附速率。
纳米零价铁吸附锑的应用已经在实际工程中得到广泛应用。
例如，在地下水和废水处理中，纳米零价铁可以作为填料或固定化材料，用于去除锑污染物。
此外，纳米零价铁还可以与其他吸附材料结合使用，形成复合材料，提高吸附效果。
然而，纳米零价铁吸附锑的应用仍面临一些挑战。
首先，纳米零价铁的合成和稳定性需要进一步改进，以提高其在实际环境中的应用性能。
其次，纳米材料的生产和处理过程也需要考虑其对环境的潜在影响，以确保其可持续性发展。
纳米零价铁作为一种高效的吸附材料，对锑污染物具有良好的去除效果。
其吸附机理复杂，受多种因素的影响。
纳米零价铁吸附锑的应用前景广阔，但仍需要进一步的研究和开发。
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]。
《纳米零价铁体系对土壤中Cr(Ⅵ)的去除和滤出特性影响及转化机理研究》范文
《纳米零价铁体系对土壤中Cr（Ⅵ）的去除和滤出特性影响及转化机理研究》篇一摘要：本文以纳米零价铁体系为研究对象，针对土壤中Cr（Ⅵ）的去除和滤出特性进行了深入研究。
通过实验分析，探讨了纳米零价铁与Cr（Ⅵ）之间的相互作用机制，以及其对土壤环境和生态安全的影响。
研究结果表明，纳米零价铁体系能够有效去除土壤中的Cr（Ⅵ），并对其转化机理进行了详细阐述。
一、引言随着工业化和城市化的快速发展，土壤重金属污染问题日益严重。
其中，铬（Cr）是一种常见的重金属污染物，主要以Cr （Ⅵ）的形式存在于土壤中，对环境和生物体产生较大的危害。
纳米零价铁因其具有较高的反应活性，被广泛应用于重金属污染土壤的修复。
本研究旨在探讨纳米零价铁体系对土壤中Cr（Ⅵ）的去除和滤出特性的影响及其转化机理。
二、研究方法本研究采用纳米零价铁与土壤中Cr（Ⅵ）进行反应的实验方法，通过分析反应前后土壤中Cr（Ⅵ）的浓度变化，研究纳米零价铁对Cr（Ⅵ）的去除效果。
同时，结合扫描电镜、X射线衍射等手段，观察纳米零价铁的形态变化及与Cr（Ⅵ）之间的相互作用机制。
三、结果与讨论1. Cr（Ⅵ）的去除效果实验结果显示，纳米零价铁体系能够有效去除土壤中的Cr （Ⅵ）。
随着反应时间的延长，土壤中Cr（Ⅵ）的浓度逐渐降低，去除效率显著提高。
这表明纳米零价铁与Cr（Ⅵ）之间发生了化学反应，将Cr（Ⅵ）还原为较低毒性的Cr（Ⅲ）或以其他形式从土壤中移除。
2. 滤出特性纳米零价铁在反应过程中，能够通过吸附、团聚等方式将土壤中的重金属离子滤出。
实验发现，纳米零价铁体系的滤出特性与土壤类型、pH值、反应时间等因素密切相关。
在适当的条件下，纳米零价铁能够显著提高土壤中重金属离子的滤出效率。
3. 转化机理纳米零价铁与Cr（Ⅵ）之间的相互作用机制主要包括还原反应和吸附作用。
在反应过程中，纳米零价铁将Cr（Ⅵ）还原为Cr （Ⅲ），同时自身被氧化为Fe（Ⅱ）或Fe（Ⅲ）。
此外，纳米零价铁还通过吸附作用将土壤中的重金属离子固定在颗粒表面，从而降低其在土壤中的迁移性和生物可利用性。
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+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。
《零价铁纳米颗粒的可控制备及其去除废水中Cr(Ⅵ)污染物实验研究》范文
《零价铁纳米颗粒的可控制备及其去除废水中Cr(Ⅵ)污染物实验研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展，废水中的重金属污染物问题日益严重，特别是六价铬（Cr(Ⅵ)）的排放对环境和人类健康构成了严重威胁。
六价铬具有极强的毒性和致癌性，因此，有效去除废水中的Cr(Ⅵ)污染物成为当前环境保护领域的重要研究课题。
近年来，零价铁纳米颗粒（Fe0 nanoparticles）因其高反应活性、环保无毒、成本低廉等优点，在重金属污染治理方面展现出巨大的应用潜力。
本文旨在研究零价铁纳米颗粒的可控制备方法，并探讨其去除废水中Cr(Ⅵ)污染物的实验效果。
二、零价铁纳米颗粒的可控制备1. 制备方法本实验采用化学共沉淀法可控制备零价铁纳米颗粒。
具体步骤为：将适量的铁盐溶液与还原剂在适当的条件下混合，通过控制反应温度、pH值、反应时间等参数，制备出粒径均匀、分散性良好的零价铁纳米颗粒。
2. 制备条件优化通过实验，我们发现反应温度、pH值和反应时间对零价铁纳米颗粒的制备具有重要影响。
在适当的条件下，可以获得粒径小、分散性好的纳米颗粒。
经过多次实验，我们找到了最佳的制备条件。
三、去除废水中Cr(Ⅵ)的实验研究1. 实验原理零价铁纳米颗粒具有强的还原性，能够将废水中的Cr(Ⅵ)还原为毒性较低的Cr(Ⅲ)。
通过沉淀、过滤等后续处理，达到去除废水中Cr(Ⅵ)的目的。
2. 实验步骤（1）将制备好的零价铁纳米颗粒与废水混合；（2）在适当的条件下进行反应，使Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)；（3）通过沉淀、过滤等步骤分离出含有Cr(Ⅲ)的沉淀物；（4）对处理前后的废水进行检测，分析Cr(Ⅵ)的去除效果。
3. 实验结果分析通过实验，我们发现零价铁纳米颗粒对废水中Cr(Ⅵ)的去除效果显著。
在最佳的反应条件下，Cr(Ⅵ)的去除率可达到95%。
铁基材料修复重金属污染农田土壤的研究进展
• 116 •有色金属（冶炼部分）（h t t p://ysyl.bgri2021年第3期doi： 10. 3969/j. issn. 1007-7545. 2021. 03. 018铁基材料修复重金属污染农田土壤的研究进展黄剑、陈涛1>2,程胜1，蒋少军1，晏波1_2(1.华南师范大学环境研究院，广东省化学污染与环境安全重点实验室，广州510006;2.华南师范大学环境学院，广州510006)摘要：铁基材料可通过降低重金属的有效态比例.降低t壤重金属的生物可利用性，控制重金属毒性危害，具有来源广、生产成本低、稳固效果优良等优势。
参阅国内外相关文献.对铁基材料在农田土壤修复过程中存在的作用机理如吸附沉淀、还原、氧化等，以及影响因素如土壤水分、p H、有机质含量和离子竞争等进行了阐述。
对铁基材料在土壤重金属污染的修S潜力以及未来研究方向进行了相关展望。
关键词：铁基材料；土壤重金属修复；作用机理；影响因素中图分类号：X53文献标志码：A文章编号：1007-7545(2021)03-0116-06Research Progress of Iron-based Materials Remediationof Heavy Metal Contaminated Farmland SoilHUANG Jian' ,CHEN Tao K2,CHENG Sheng1 ,JIANG Shao-jun1,YAN Bo1-2(1.G u a n g d o n g P r o v i n c i a l K e y L a b o r a t o r y o f C h e m i c a l P o l l u t i o n a n d E n v i r o n m e n t a l S a f e t y.E n v i r o n m e n t a l R e s e a r c h I n s t i t u t e.S o u t h C h i n a N o r m a l U n i v e r s i t y,G u a n g z h o u510006,C h i n a；2.S c h o o l o f E n v i r o n m e n t,S o u t h C'h i n a N o r m a l U n i v e r s i t y.G u a n g z h o u510006，C h i n a)Abstract ：Iron-based materials can reduce effective state heavy metals proportion and heavy metals bioavailability in soil,and control heavy metals toxicity.There are advantages of wide source,low production cost and good stable effect.Operation mechanism of iron-based materials during soil heavy metals remediation such as adsorption,precipitation,reduction,oxidation,as well as influencing factors such as soil moisture,pH value，organic content and ion competition were summarized and discussed though referring to domestic and overseas literatures.Potentiality and future research direction of iron-based materials remediation in heavy metal contaminated soil were expected.Key w ords：iron-based materials；soil heavy metals remediation；action mechanisms；influence factors工业化和城市化，特别是采矿及冶炼生产导致大量重金属迁移至土壤中，造成了严重的土壤重金属污染。
《纳米零价铁体系对土壤中Cr(Ⅵ)的去除和滤出特性影响及转化机理研究》范文
《纳米零价铁体系对土壤中Cr（Ⅵ）的去除和滤出特性影响及转化机理研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，重金属污染已成为当今环境科学领域亟待解决的重要问题之一。
铬（Cr）作为一种常见的重金属污染物，在工业废水和土壤中广泛存在，其毒性主要表现为Cr（Ⅵ）形态的毒性作用。
近年来，纳米零价铁因其高反应活性、大比表面积和良好的环境相容性，被广泛应用于重金属污染土壤的修复。
本研究以纳米零价铁体系为研究对象，探讨其对土壤中Cr（Ⅵ）的去除和滤出特性的影响及转化机理。
二、研究方法本研究采用纳米零价铁作为修复剂，通过实验室模拟实验，探究其对土壤中Cr（Ⅵ）的去除效果、滤出特性的影响以及可能的转化机理。
首先，通过化学合成法制备纳米零价铁，并对其性能进行表征。
然后，将纳米零价铁与含Cr（Ⅵ）的土壤混合，在一定条件下进行反应，观察并记录反应过程中Cr（Ⅵ）的去除效果及滤出特性的变化。
三、结果与讨论1. Cr（Ⅵ）的去除效果实验结果表明，纳米零价铁体系对土壤中Cr（Ⅵ）的去除效果显著。
在一定的反应时间内，纳米零价铁能够有效地将土壤中的Cr（Ⅵ）还原为Cr（Ⅲ），从而实现重金属的固定和去除。
这主要归因于纳米零价铁的高反应活性，能够快速与Cr（Ⅵ）发生还原反应。
2. 滤出特性的影响纳米零价铁的加入对土壤的滤出特性产生了显著影响。
由于纳米零价铁的高比表面积和良好的吸附性能，它能够吸附土壤中的有机物和重金属离子，从而改变土壤的孔隙结构和渗透性。
这有助于提高土壤对污染物的吸附能力和滤出效率。
3. 转化机理研究转化机理方面，纳米零价铁与Cr（Ⅵ）之间的反应主要涉及电子转移和化学吸附过程。
纳米零价铁通过提供电子将Cr（Ⅵ）还原为Cr（Ⅲ），同时自身被氧化为Fe（Ⅱ）或Fe（Ⅲ）。
此外，纳米零价铁还具有较强的物理吸附能力，能够吸附土壤中的有机物和重金属离子。
这些过程共同作用，实现了对土壤中Cr （Ⅵ）的去除和滤出特性的改善。
四、结论本研究表明，纳米零价铁体系对土壤中Cr（Ⅵ）的去除和滤出特性具有显著影响。
《2024年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）的污染已经成为全球环境问题的一部分。
其中，Cr（Ⅵ）因毒性大、迁移性强等特点，对环境和生物体具有极大的危害。
因此，开发高效、环保的Cr（Ⅵ）去除技术，对保护环境和维护人类健康具有重要意义。
负载型零价铁复合纳米材料因其具有较高的反应活性、较大的比表面积和良好的可重复利用性，成为近年来Cr（Ⅵ）去除研究的热点。
本文旨在探讨负载型零价铁复合纳米材料的制备方法及其在去除Cr（Ⅵ）中的应用。
二、负载型零价铁复合纳米材料的制备负载型零价铁复合纳米材料的制备主要包括以下几个步骤：1. 原料选择与预处理：选择适当的载体（如活性炭、硅藻土等）和零价铁粉，进行清洗和干燥处理。
2. 制备过程：采用浸渍法、沉淀法或溶胶-凝胶法等将零价铁负载到载体上，形成复合纳米材料。
其中，浸渍法操作简便，但需要控制浸渍时间和温度；沉淀法可通过调节pH值实现铁离子的沉淀；溶胶-凝胶法则可制备出均匀分散的纳米级复合材料。
3. 后处理：制备完成后，对负载型零价铁复合纳米材料进行清洗、干燥和热处理等后处理过程，以提高其稳定性和反应活性。
三、负载型零价铁复合纳米材料去除Cr（Ⅵ）的研究负载型零价铁复合纳米材料在去除Cr（Ⅵ）方面具有显著的优势。
其反应机理主要涉及零价铁与Cr（Ⅵ）之间的还原反应。
具体研究内容如下：1. 实验设计与条件优化：设计不同负载量、不同粒径的负载型零价铁复合纳米材料，探究其对Cr（Ⅵ）去除效果的影响。
同时，优化反应条件，如pH值、温度、反应时间等。
2. 实验过程与结果分析：将负载型零价铁复合纳米材料与含Cr（Ⅵ）废水进行反应，通过测定反应前后Cr（Ⅵ）浓度的变化，评估材料的去除效果。
同时，利用扫描电镜、透射电镜等手段观察材料的形貌和结构变化，分析其反应机理。
3. 结果与讨论：分析实验结果，探讨负载型零价铁复合纳米材料去除Cr（Ⅵ）的机理和影响因素。
零价铁在有机固废厌氧消化过程中的应用
零价铁在有机固废厌氧消化过程中的应用摘要厌氧消化是一种可实现有机固废资源化的生物处理技术，目前主要存在产酸、产甲烷效率低下等问题。
研究表明零价铁（Fe0）的添加可有效提升有机固废厌氧消化性能。
从Fe0对有机固废产酸、产甲烷效率的影响以及Fe0与其他添加剂联合运用的效果等方面，综述Fe0在有机固废厌氧消化过程中的应用。
Fe0对有机固废厌氧消化性能影响的作用机制主要包括：1)降低系统氧化还原电位；2)腐蚀析氢作用；3)影响微生物群落；4)影响关键酶活性。
此外，以硫化物、抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes，ARGs）为例，阐述Fe0对有机固废厌氧消化过程中污染物的去除作用。
指出Fe0在有机固废厌氧消化应用过程中存在的问题及挑战，并对未来Fe0在有机固废厌氧消化过程中的深入研究问题从多角度做出展望。
01Fe0对有机固废厌氧消化性能的影响厌氧消化是一个非常复杂的生物过程，主要包括水解→酸化→产酸→产甲烷四个阶段。
其中酸化和产甲烷阶段的产物挥发性脂肪酸（volatile fatty acids, VFAs）和甲烷是重要的能源。
Fe0可通过影响VFAs 的含量和组成以及甲烷产生，进而影响有机固废厌氧消化性能。
图1零价铁对有机固废厌氧消化性能的影响1.Fe0对有机固废厌氧消化产酸性能的影响作为酸化的主要产物，挥发性脂肪酸（主要包括乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸和戊酸）的含量和组成直接影响厌氧消化过程中沼气生产的能力。
根据产酸阶段发酵液的组成，有机物厌氧发酵类型主要包括乙酸型发酵、丙酸型发酵以及丁酸型发酵。
然而丙酸型和丁酸型发酵的产物丙酸和丁酸不能被产甲烷菌直接利用，若过度积累则不利于后续反应进行，易造成“过酸化”现象出现。
相反，产甲烷菌可有效利用乙酸生成甲烷和CO2。
因此控制厌氧消化过程中VFAs含量和组成非常重要。
大量研究表明，向有机固废厌氧消化体系中投加Fe0可使VFAs 的产量提高16.5%~48.0%，可见Fe0的加入能促进可溶性底物的水解酸化。
纳米零价铁地下水修复技术的最新研究进展
纳米零价铁地下水修复技术的最新研究进展韩占涛;吕晓立;张威;马丽莎;王平【摘要】纳米零价铁(NZVI)是粒径在1～ 100nm之间的铁颗粒,它的比表面积和反应活性远远大于普通铁屑和铁粉,可以直接注入到含水层的重污染区,形成一个高效的原位反应带,灵活、高效、低成本地治理地下水污染.NZVI不仅可以降解各种卤代烃,还可以降解部分不含卤族元素的有机污染物,吸附或降解地下水中的重金属离子和多种无机阴离子.NZVI地下水修复技术在发达国家已经得到工程应用并正在迅速推广,原位场地因素对NZVI地下水修复效果的影响是今后该领域重要发展方向.NZVI在含水层中的有效分散和运移是今后NZVI用于地下水修复的主要突破点.%Nano-scale Zero-Valent Iron ( NZVI) particle is a kind of iron particle with diameter ranging between 1 to 100 nm. Its specific surface and reactivity are much higher than normal iron fillings and iron power. It can be filled into underground heavy polluted area directly to form a high-efficient in situ reactive zone, and remediate the contaminated groundwater in a versatile, high efficient and low-cost way. NZVI not only can degrade all kinds of halogenated hydrocarbons, but also can degrade some other kinds of organic pollutants, heavy metal irons and some inorganic anions. NZVI groundwater remediation technology has already been applied in developed countries, and is expanded quickly. Effects by in situ factors on the remediation effects of NZVI are significant research highlights, the efficient scattering and transport of NZVI in aquifer are the main point for scientists to breakthrough in the future.【期刊名称】《水文地质工程地质》【年(卷),期】2013(040)001【总页数】7页(P41-47)【关键词】卤代烃;砷污染;地下水原位修复;纳米零价铁【作者】韩占涛;吕晓立;张威;马丽莎;王平【作者单位】中国地质科学院水文地质环境地质研究所,石家庄050061;中国地质科学院水文地质环境地质研究所,石家庄050061;中国地质科学院水文地质环境地质研究所,石家庄050061;中国地质科学院水文地质环境地质研究所,石家庄050061;中国地质科学院水文地质环境地质研究所,石家庄050061【正文语种】中文【中图分类】X523零价铁即金属铁，由于它在环境中易于被氧化，可以用作高价态重金属和氯代烃的还原剂，20世纪90年代初开始用作地下水修复剂；铁廉价易得，其氧化产物在水中溶解性很小，不会形成二次污染，因此被大量用于可渗透反应墙(Permeable Reactive Barrier，简称PRB)中［1］。
腐植酸负载纳米零价铁对镉污染农田水稻籽粒代谢的影响
对Cr的剂量-毒性效应的认识还不够完善。
我国膳食微量元素摄入量的行业标准规定的成年人（>18岁）的适宜摄入量（AI）值为30μg·d-1[31]，按照体质量50kg来计算，则成年人每日Cr的适宜摄入量为0.60μg·kg-1。
江苏省成人每日大米Cr摄入量为0.18μg·kg-1，占我国人群每日Cr的适宜摄入量的30%。
与其他城市相比，南京市成人日均大米Cr的摄入量最高，是全省平均水平的3倍，接近我国人群每日Cr的适宜摄入量，因而江苏省成人大米Cr的暴露风险处于较低水平。
按照成人体质量50kg、大米摄入量占总膳食的65%，本研究计算了江苏省成人每日膳食Cd、无机As、Cd和Cr的摄入量，分别为14.6、36.9、10.8μg和13.8μg。
基于我国第5次总膳食研究的数据，Wei 等[32]对我国20个城市成人膳食重金属摄入量进行了评估，我国成人每日膳食Cd、无机As、Pb和Cr摄入量的平均值分别为32.7、27.7、35.1μg和330μg。
秦周等[33]报道了我国南方地区人群的大米无机As暴露水平较高，应关注膳食中无机As的暴露风险。
与全国日均摄入量相比，江苏省成人每日膳食中Cd、Pb和Cr 摄入量较低，但无机As摄入量较高，是全国平均摄入量的1.3倍。
这间接表明江苏省大米中的无机As含量普遍较高，当地人群具有一定程度的暴露风险。
为了有效降低江苏省人群大米Cd和无机As的暴露风险，基于对江苏省大米中主要有害重金属元素含量的调查和分析，建议应根据江苏省不同产地土壤和水稻籽粒的重金属污染特征，合理划分大米中重金属含量超标风险等级，选择相应的技术模式，从源头阻控水稻籽粒对Cd和无机As的积累。
针对江苏省中轻度Cd污染稻田，可采取低积累品种选用[1，7，34-35]、酸性土壤改良、优化田间水分管理、施加土壤调理剂和功能肥料[22，36-37]等措施来保障水稻安全生产。
不同粒径的零价铁对重金属降解的影响
前 言 ２ 、 实 验 方 法
随着经 济的快速发展 ，工业 生产过程中 产生 的各种 污染物急剧增加 ，尤其是重金属 带来 的各种 环境 问题 日益突 出。土壤和地下 水修复技术 是 目前环境领域研 究的一个热点 问题 。 目前，重金属废水是对环 境污染最严 重和对 人类 危害最大的工业废水 之一，震惊 世界 的 日本“ 水俣病” 和“ 痛疼病” 就是 分别含 汞废水和含镉 废水污染环境所造 成 重金属 不能被 生物 降解为无害物 ，当含 重金属废水 进入水体后 ，除部分被水生物 、 鱼 类吸收外 ， 其余大 部分 易被水 中各种有机 、无机 胶体及 微粒物质 吸附， 经聚集沉 降沉积于水体底部 ， 通过渗透 等作用进入土壤 中，因此水体和土 壤一旦被 重金属污染后 ，危害 的持续较长 。 因此 ， 如何解决水体和 土壤 中的重金属污染 ， 已逐渐 成为世人关注的焦点 。 本 实验选用重金属铼和铬进 行实验 。铼 元素 为稀有元素 ，在 自然 界中通 常伴随着其 他元 素而存在 ，对于人体 几乎不产生有害作 用 。而对于铬元素来说 ，铬是 自然界 中普遍 存在 的重金属元素 ，被广泛应 用于钢铁 、冶 炼 、电镀、制革 、印染 、造纸 、纺织、制药 等行 业中 。而六价铬危 害是非常大的 ，它是 地 下水、土壤和底泥 中第 二大危害重金属 。 因其 有强氧化作用 ，食用 含铬 过高的植物和 粮食，人类和家畜 的健 康将受到不 同程度 的 危害，甚至会导致癌症 。本实验通过典 型的 重金属铬和非典型 的重 金属铼在不 同零价铁 的作用下对其去 除效果进行探讨 ，讨论在环 境保护 中不 同粒径 的零价铁对受污染 土壤及
纳米零价铁对重金属Cr(Ⅵ)去除作用的研究进展
纳米零价铁对重金属Cr(Ⅵ)去除作用的研究进展刘彦彦; 薛含含; 陈峻峰; 李静; 胡丽君; 公衍丽; 宋志斌【期刊名称】《《合成材料老化与应用》》【年(卷),期】2019(048)005【总页数】4页(P154-156,160)【关键词】纳米零价铁;复合材料;Cr(Ⅵ); ;影响因素;研究进展【作者】刘彦彦; 薛含含; 陈峻峰; 李静; 胡丽君; 公衍丽; 宋志斌【作者单位】曲阜师范大学生命科学学院山东曲阜273165【正文语种】中文【中图分类】X192一直以来，重金属污染问题备受人们关注。
汞、铬、铅、砷、锌、铜、镍、铀等是环境中较为常见的重金属。
重金属含量丰富，难以降解且分布广泛。
重金属通过食物链传递以及生物蓄积进入人体体内不易排出，并对人体健康造成严重的危害，引发多种疾病，情形严重者，则会导致癌症、畸形的发生，具有致癌、致畸、致突变的风险。
在工业生产发展中，铬(Cr)及其化合物的应用十分广泛，例如印染业、制药业、冶金、电镀等行业，金属铬是其发展的重要原材料。
在追求工业科技高速发展的同时，生产过程中产生的各种含铬废料也大量的进入环境，给水环境、土壤环境带来严重的破坏和污染。
有研究表明，环境中的铬通常以Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的形式存在，其中，Cr(Ⅲ)不溶于水，相对稳定，而Cr(Ⅵ)是国际公认的三种致癌重金属之一[1]，毒性强烈，且易在生物体内蓄积，会造成皮肤、鼻腔、心脏及呼吸系统疾病等机体损伤。
纳米材料于20世纪70年代开始兴起，它是指三维空间中至少有一维为纳米尺寸(1nm～100nm)或由它们为基本单元组成的材料[2]。
因纳米晶体粒表面原子数与总原子数之比会随其粒径的变小而急剧增大，使得纳米材料表面具有很多的活性位点，较一般吸附剂而言吸附能力强，又因比表面积大、溶解速率快等优点被广泛应用于重金属污染物的去除。
其中纳米零价铁为零价，易被氧化，是良好的还原剂，纳米级别，比表面积大，又因有磁性，容易分离，因此被广泛关注。
不同粒径零价铁对微氧脱氮系统的影响
不同粒径零价铁对微氧脱氮系统的影响于雅楠;张潇;岳秀萍;赵博玮;周爱娟;崔颖;邢剑波【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2024(44)4【摘要】构建了部分硝化反硝化厌氧氨氧化(SNAD)微氧体系,并定期向体系内投加120 mg不同粒径的零价铁(ZVI),从反应器运行情况、微生物性能以及群落结构来探究不同粒径ZVI对微氧系统的影响。
研究结果表明,在50 nm粒径ZVI(50 nZVI)的介导下,系统的TIN去除率最终稳定在83.591%,电子传递活性(ETSA)是接种污泥的1.48倍,均高于其他粒径ZVI的影响。
越小粒径ZVI越能促进胞外聚合物的产生,有利于活性污泥结构稳定。
这都源于粒径越小的ZVI更容易被微生物吸附、利用。
微生物群落结构与功能分析结果表明,在粒径越小的ZVI介导下的微生物群落多样性越高,群落结构也越复杂。
ZVI介导会促进对氧需求不敏感的微生物的富集,样品中主要检测出Candidatus_Brocadia和Candidatus_Kuenenia两种厌氧氨氧化菌(AnAOB),且在50 nZVI影响下丰度最高,分别为4.650%和0.692%。
nZVI介导下,AnAOB与Gemmobacter和norank_f_Comamonadaceae两种兼性厌氧型反硝化菌共同作用构成SNAD的脱氮途径。
而在mZVI介导下,兼性厌氧型反硝化为主要脱氮途径。
【总页数】14页(P84-97)【作者】于雅楠;张潇;岳秀萍;赵博玮;周爱娟;崔颖;邢剑波【作者单位】太原理工大学环境科学与工程学院;山西浙大新材料与化工研究院;大同市生态环境评估中心【正文语种】中文【中图分类】X703【相关文献】1.零价铁与微生物耦合系统强化农田排水脱氮效果研究2.无机碳源对零价铁介导的自养脱氮序批式反应器处理高氨氮废水的影响3.己内酰胺废水好氧生物降解及零价铁强化脱氮效能研究4.不同粒径零价铁(ZVI)对污水污泥H_2S和CH_4释放速率的影响5.不同粒径曲霉-好氧颗粒污泥的微环境对脱氮除磷能力影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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不同粒径的零价铁对重金属降解的影响【摘要】本实验利用不同粒径的零价铁对典型的重金属铬和非典型的重金属铼进行了降解实验，结果表明零价铁在对重金属粒子的降解中具有很好的效果，但不同粒径的零价铁降解效果不同，小粒径的零价铁效果更加明显，原因是零价铁粒径越小，其相对比表面积越高，从而反应活性越高。
【关键词】零价铁；铬；铼；降解
前言
随着经济的快速发展，工业生产过程中产生的各种污染物急剧增加，尤其是重金属带来的各种环境问题日益突出。
土壤和地下水修复技术是目前环境领域研究的一个热点问题。
目前，重金属废水是对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一，震惊世界的日本“水俣病”和“痛疼病”就是分别含汞废水和含镉废水污染环境所造成。
重金属不能被生物降解为无害物，当含重金属废水进入水体后，除部分被水生物、鱼类吸收外，其余大部分易被水中各种有机、无机胶体及微粒物质吸附，经聚集沉降沉积于水体底部，通过渗透等作用进入土壤中，因此水体和土壤一旦被重金属污染后，危害的持续较长。
因此，如何解决水体和土壤中的重金属污染，已逐渐成为世人关注的焦点。
本实验选用重金属铼和铬进行实验。
铼元素为稀有元素，在自然界中通常伴随着其他元素而存在，对于人体几乎不产生有害作用。
而对于铬元素来说，铬是自然界中普遍存在的重金属元素，被
广泛应用于钢铁、冶炼、电镀、制革、印染、造纸、纺织、制药等行业中。
而六价铬危害是非常大的，它是地下水、土壤和底泥中第二大危害重金属。
因其有强氧化作用，食用含铬过高的植物和粮食，人类和家畜的健康将受到不同程度的危害，甚至会导致癌症。
本实验通过典型的重金属铬和非典型的重金属铼在不同零价铁的作用
下对其去除效果进行探讨，讨论在环境保护中不同粒径的零价铁对受污染土壤及地下水中的重金属降解影响。
1、实验材料及仪器
cpa225d型电子分析天平；phb-1精密ph计；hitachi cf16rx ⅱ高速离心机；sp-756紫外可见分光光度计。
高铼酸钾：优级纯；重铬酸钾：优级纯。
七价铼的测定：紫外分光光度法；六价铬的测定：二苯碳酰二肼分光光度法。
实验中所用的其它试剂均为分析纯。
2、实验方法
零价铁的用量：利用硼氢化钠和七水硫酸铁制备零价纳米铁，制备所得的零价纳米铁的粒径约80纳米，普通铁粉的粒径约为150μm。
通过计算可以得知纳米铁达到80nm级别时，比表面积大约为9.5m2/g，而普通铁粉，由公式as0=as/m可以求得比表面积大约为2.53×10-3 m2/g。
纳米铁粉比普通铁粉比表面积相差了104 的数量级，通过以下实验比较纳米铁和普通铁粉的区别。
在初始浓度为10 mg/l、ph 为7的高铼酸根溶液中投加过量的
纳米铁和普通铁粉，考查不同粒径的零价铁对重金属铼和铬的降解影响。
3、实验结果
3.1 不同粒径的零价铁对铼的降解影响
将0.08g 80纳米的零价铁和150微米的零价铁投加到10mg/l 的铼溶液中，考察不同粒径的零价铁对铼的降解影响。
由实验可知，零价纳米铁（粒径约80纳米）处理铼的去除率高于普通铁粉（粒径约150微米），比表面积每增加10 倍，去除率增加0.59 %。
反应12 小时，纳米铁和普通铁粉的去除率分别达到98.38 %和27.87 %。
3.2 不同粒径的零价铁对铬的降解影响
将0.08g 80纳米的零价铁和150微米的零价铁投加到10mg/l 的铬溶液中，考察不同粒径的零价铁对铬的降解影响。
由实验可知，零价纳米铁（粒径约80纳米）处理铬的去除率高于普通铁粉（粒径约150微米）。
反应12 小时，纳米铁和普通铁粉的去除率分别达到98.27 %和97.47 %。
4、结论
研究发现，小粒径的零价铁对重金属去除效果较好，原因是随着纳米铁粒径的减小，纳米铁粒子的表面原子数与总原子数之比急剧增大，其表面原子数增多，表面原子配位数不足和高表面能，使这些表面原子具有很高的活性，极不稳定，因此这些原子易与其它原子相结合而发生相互作用，因此粒径越小，反应越迅速。
对于典型的重金属粒子铬，在微米和纳米级别的零价铁都能很好的将其去除。
对于非典型的重金属粒子铼，在微米级别的零价铁其去除效果没有纳米级别的好。
在我国，土壤和地下水环境污染问题已不可忽视，因为土壤及地下水中污染点较分散，不易治理，但随着科技技术的不断发展和完善，零价铁技术的开发和应用必将给我国的环保处理技术带来新的希望。
参考文献：
[1]alowitz mj，scherer m m.kinetics ofnitrate，nitrite，and cr（ⅵ）reduction by ion metal[j].envimn sci&technol，2002，36（3）：299—306.
[2]buerge i j，stephan j h.kinetics and ph dependence ofchromium（vi）reduction by iron（ⅱ）[j]envimn sci&technol，1997，3i（5）：1426—1432.
[3]lee t，lim h，lee y，et e ofwaste imn metal for removal of cr（ⅵ）from water[j].chemosphere，2003，53：479—485.
[4]许友泽，杨志辉，向仁军；铬污染土壤的微生物修复[j].环境化学.2011，02：555- 560
[5]杨帆，钱天伟等.纳米铁还原固定铼的动力学[j].核化学与放射化学.2011，33（5）：280-284
作者简介：
马利平（1963.5-），河北定县人，承德钢铁集团有限公司工程师。