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。

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静电纺丝技术固载纳米零价铁的制备方法主要包括两步:静电纺丝制备纤维载体和零价铁的制备,具体操作步骤如下:1. 静电纺丝制备纤维载体:首先是选择合适的聚合物溶液,添加适量的溶剂和增塑剂,使得溶液具有一定的粘度和流动性;然后将溶液注入到静电纺丝装置中,通过高电场作用下将溶液纺丝成纤维,并使其在织物上固定成型。

2. 零价铁的制备:采用还原法将铁盐还原成零价铁颗粒,常见的方法包括还原法、水热法、溶剂热法等。

3. 静电纺丝技术固载纳米零价铁:将制备好的纤维载体浸泡于零价铁的溶液中,使得零价铁颗粒吸附在纤维表面,经过干燥和固化后得到固载纳米零价铁的纤维复合材料。

以上方法中,静电纺丝技术制备载体的关键在于选择合适的聚合物和溶剂配方,控制纤维的直径和形态;而零价铁的制备则需要选取合适的还原剂和反应条件,以获得具有良好活性和分散性的纳米零价铁颗粒。

1. 废水处理领域静电纺丝技术固载纳米零价铁纤维在废水处理领域具有良好的应用前景。

固载纳米零价铁具有高比表面积和活性,可用于废水中重金属和有机物质的吸附和催化降解。

纳米零价铁的固载在纤维表面,保持了其颗粒的分散状态,提高了其在废水中的反应活性和稳定性。

研究表明,固载纳米零价铁纤维对废水中重金属离子的吸附能力明显优于传统的吸附剂,可实现对废水中有毒重金属离子的高效去除。

2. 土壤修复领域固载纳米零价铁纤维在土壤修复领域也具有重要的应用价值。

土壤中的有机物质和重金属离子是土壤污染的主要来源,而固载纳米零价铁纤维可以通过在土壤中释放零价铁颗粒,对有机物质和重金属进行还原和捕捉,减少其对环境的危害。

研究发现,固载纳米零价铁纤维对土壤中的典型有机物质和重金属离子具有较好的捕捉和还原效果,可有效提高土壤的修复效率和成本效益。

3. 纳米催化领域1. 多功能导向的纳米零价铁固载纤维材料未来,随着对环境保护和资源利用的要求越来越高,静电纺丝技术固载纳米零价铁的研究将朝着多功能导向发展。

纳米零价铁的应用研究进展

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。

纳米零价铁的强化改性及其对水污染治理最新研究进展

纳米零价铁的强化改性及其对水污染治理最新研究进展

纳米零价铁的强化改性及其对水污染治理最新研究进展摘要:近年来,纳米零价铁的强化改性技术及其在水处理领域的应用成为研究热点。

特别是针对卤代污染物、硝酸盐、重金属及废水中染料去除方面。

介绍了纳米零价铁强化改性、负载功能化、工程实际应用及其对水污染治理研究进展,并对纳米零价铁改性的未来发展趋势进行展望。

关键词:零价铁;改性;水污染治理纳米技术治理水体污染一直受到国内外广泛关注,其中,纳米零价铁(nano zero valent iron,以下简称NZVI)因其高反应性、无害性而被广泛应用到水污染治理当中。

然而,由于NZVI具有较高的表面能,它在实际应用中容易氧化、集聚,抑制了NZ-VI的反应活性,从而降低了其对水中污染物的降解效率。

针对NZVI的改性技术成为水污染治理领域的研究热点。

同时,该技术的应用范围不断扩大,对目标污染物的治理已经从以氯代有机物为主扩展到对溴代有机物、硝酸盐、重金属及染料等的降解。

1 纳米零价铁强化改性技术NZVI粒子微小,表面能高,容易集聚,由于集聚成团从而降低了NZVI在实际应用中的迁移性和反应活性等,因此,为促进NZVI技术处理实际废水,对NZVI的改性显得尤为重要。

NZVI的改性方式主要有两种,一种是分散改性,另一种是负载功能化。

具体主要有以下方法:(1)选择合适的分散剂去除特定的污染物;(2)选择创新型负载基质;(3)充分利用NZVI本身的金属性质;与其他技术相结合。

1.1 分散剂改性1.1.1 聚合物在分散剂改性NZVI的研究中,以一种聚合物为改性剂是研究较多的一个领域,如PMMA、CMC等。

聚合物改性能使NZVI减少集聚,提高其稳定性和迁移性。

另外,同时采用两种或两种以上聚合物改性也得到人们的关注,Krajangpan 等用PDMS/PEG双聚合物改性NZVI,其稳定性得到提高,但其改性过程较为复杂。

如果能找到有效快捷的改性方法,此种双聚合物改性的方法也是一个值得深入研究的方向。

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引言水是生命之源,但随着工业化和城市化进程的加速发展,水资源的污染问题越来越严重。

污水处理技术是解决水污染问题的重要手段之一。

近年来,零价铁作为一种有效的污水处理材料,备受世界各国科研机构的关注。

本文旨在介绍零价铁处理污水的最新研究进展,探讨其在污水处理领域的应用前景。

一、零价铁处理污水的原理1. 零价铁的化学性质零价铁是一种具有较高还原性的物质,能够与污水中含有的污染物进行还原反应。

其主要的还原反应有铁的电子转移、铁和污染物的络合、铁和污染物的还原等。

2. 零价铁处理污水的机制零价铁处理污水的机制主要包括:污染物的吸附和催化还原两个方面。

零价铁作为活性介质,能够对污染物进行吸附,从而去除污染物。

同时,零价铁还能够与污染物发生还原反应,将有机物降解为低分子量的无机物。

二、零价铁处理污水的应用1. 零价铁在重金属污染物的去除中的应用重金属污染是一种普遍存在于工业废水中的问题。

零价铁通过与重金属离子发生络合反应,将其转化为不溶于水的复合物,从而去除重金属污染物。

2. 零价铁在有机物降解方面的应用有机物对水环境的污染是一种常见的污染形式,也是难以处理的污染问题之一。

零价铁通过发生还原反应,将有机物降解为无害的物质,从而实现有机物的去除。

3. 零价铁在氮、磷去除中的应用氮、磷是污水中容易引起富营养化的元素,也是水体环境中常见的污染物。

零价铁通过与氮、磷形成络合物,从而实现氮、磷的去除。

三、零价铁处理污水的优势与不足1. 优势(1)零价铁作为一种廉价易得的材料,具有成本低、使用方便等优点。

(2)零价铁能够有效去除多种类型的污染物,对多种污染物都具有一定的去除效果。

2. 不足(1)零价铁对不同类型污染物的去除效果有所差异。

(2)使用过程中,零价铁容易受到氧化、结垢等问题的影响,从而降低了其处理效果。

四、未来发展趋势1. 提高零价铁的稳定性和抗氧化能力是未来的发展方向。

《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

《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。

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

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]。

纳米零价铁处理含重金属工业废水研究进展

纳米零价铁处理含重金属工业废水研究进展

纳米零价铁处理含重金属工业废水研究进展纳米零价铁处理含重金属工业废水研究进展摘要:随着工业化进程的不断加快,大量的含重金属工业废水的排放已经成为环境保护的一个严重问题。

然而,传统的重金属废水处理方法存在效率低、成本高、产生二次污染等诸多问题。

纳米零价铁作为一种新型的废水处理材料,具有较高的处理效率和环境友好性,已经成为了研究的热点。

本文主要介绍了纳米零价铁在处理含重金属工业废水方面的研究进展,包括其制备方法、处理机理、优化条件等。

1. 引言重金属污染对人类健康和环境造成了严重的威胁。

工业废水中的重金属含量较高,且往往以溶解或悬浮态存在,难以有效去除。

传统的处理方法包括化学沉淀、离子交换等,但这些方法存在许多缺点。

因此,寻找一种高效、经济且环境友好的废水处理技术显得非常重要。

2. 纳米零价铁的制备方法纳米零价铁的制备方法包括化学法、物理法、生物法等。

其中,化学法是最常用的制备方法之一。

化学法制备纳米零价铁通常包括还原法、沉淀法和拟球形反应法等。

物理法制备纳米零价铁常见的方法有溅射法、气相沉积法和溶剂热还原法等。

生物法制备纳米零价铁则利用生物体或其代谢产物作为还原剂来制备。

3. 纳米零价铁的处理机理纳米零价铁处理含重金属废水的机理主要包括还原沉淀、离子交换和吸附等过程。

其中,还原沉淀是纳米零价铁处理重金属废水的主要机制,通过与重金属离子发生还原反应,并形成难溶的沉淀物,从而使重金属得到去除。

4. 纳米零价铁处理含重金属废水的优化条件纳米零价铁处理含重金属废水的效果受到很多因素的影响,如零价铁的浓度、反应时间、反应pH值、废水的初始重金属浓度等。

优化这些因素可以提高纳米零价铁的处理效率。

此外,添加助剂、改变反应温度等方法也可以提高纳米零价铁的处理效果。

5. 纳米零价铁处理含重金属废水的应用前景纳米零价铁作为一种新型的废水处理材料,具有较高的处理效率和环境友好性,已经被广泛应用于含重金属废水的处理。

相较于传统的处理方法,纳米零价铁具有许多优点,如操作简单、无二次污染、成本低等。

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新兴的环境污染修复材料,具有高效、低成本和无二次污染等优势,被广泛应用于土壤和地下水的污染修复领域。

本文旨在通过文献计量法分析我国纳米零价铁材料研究的发展趋势、主要研究方向和研究成果,并对未来的研究方向进行展望。

通过查阅相关文献,分析我国纳米零价铁材料研究的发展趋势。

研究发现,我国纳米零价铁材料研究在近年来呈现爆发式增长的态势。

自2000年以来,相关文献数量呈现出明显的增长趋势,其中以2010年以后增长最为迅速。

这表明纳米零价铁材料研究在我国得到了广泛的关注和重视,研究人员对其应用前景寄予了很大的期望。

通过对关键词进行分析,总结我国纳米零价铁材料研究的主要研究方向。

关键词分析发现,我国纳米零价铁材料研究主要集中在污染修复领域。

土壤污染修复是研究的重点方向之一,主要涉及到土壤中重金属和有机污染物的去除。

地下水污染修复也是研究的热点方向,主要关注地下水中有机物和污染物的去除和降解。

纳米零价铁材料的合成方法和性能研究也是研究的重要内容。

我国纳米零价铁材料研究在近年来取得了显著的进展,主要集中在土壤和地下水污染修复领域。

未来,研究人员应重点关注纳米零价铁材料的制备方法和性能优化,提高其在环境污染修复中的应用效果。

还应继续加强与其它材料的组合应用研究,探索更高效、更可持续的环境污染修复技术。

纳米零价铁的合成与修饰研究进展

纳米零价铁的合成与修饰研究进展

纳米零价铁的合成与修饰研究进展
肖禹圣;常言言;赵孟雅;田璐;李钠;赵幻希;修洋
【期刊名称】《化学试剂》
【年(卷),期】2024(46)3
【摘要】纳米零价铁(Nanoscale Zero-Valent Iron,nZVI)是粒径在1~100 nm 范围的零价铁粒子,具有良好的吸附性和还原性,在水体污染治理领域具有良好的应用潜力。

nZVI的磁性和高表面能导致其易于团聚和钝化,降低比表面积和反应位点数量。

为了提高nZVI的结构稳定性和反应活性,目前已开发了多种nZVI的合成和修饰方法。

总结了近年来报道的nZVI的主要合成方法,包括物理合成法、化学合成法、生物合成法,以及表面修饰、负载、金属修饰、硫化修饰、乳化修饰和微生物联用等修饰方法,总结了各种方法的特点和优势,展望了nZVI的合成与修饰方法的发展方向,以期为今后nZVI的高效制备和水污染治理领域的广泛应用提供参考。

【总页数】8页(P8-15)
【作者】肖禹圣;常言言;赵孟雅;田璐;李钠;赵幻希;修洋
【作者单位】长春中医药大学吉林省人参科学研究院;长春中医药大学药学院【正文语种】中文
【中图分类】X703
【相关文献】
1.纳米零价铁修饰技术研究进展
2.负载型纳米零价铁及含铁双金属颗粒降解氯代有机物的研究进展
3.碳基材料负载纳米零价铁去除六价铬的研究进展
4.石榴皮提取
物绿色合成纳米零价铁及合成机理探究5.硫化纳米零价铁研究进展:合成、性质及环境应用
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生物炭负载纳米零价铁制备及修复六价铬污染土壤技术研究进展

生物炭负载纳米零价铁制备及修复六价铬污染土壤技术研究进展

生物炭负载纳米零价铁制备及修复六价铬污染土壤技术研究进展一、内容综述生物炭是一种富含碳素的生物质在缺氧条件下经高温热解制备的固态物质。

具有良好的多孔性、比表面积和吸附性能。

BNZVI是一种新型的纳米材料,具有极高的活性和还原能力,可以有效降低土壤中六价铬的浓度。

将BNZVI负载到生物炭上,可以提高其在土壤中的稳定性和生物利用率,从而更有效地修复六价铬污染土壤。

影响BNZVI修复六价铬污染土壤的因素较多,主要包括生物炭的种类、含量、预处理方式以及Cr(VI)的浓度和毒性等。

生物炭的种类和含量对BNZVI的还原能力有显著影响;预处理方式可改变生物炭的表面官能团,提高其吸附和还原性能;Cr(VI)的浓度和毒性会影响BNZVI的还原效率,高浓度和毒性的Cr(VI)会降低BNZVI的还原能力。

生物炭负载纳米零价铁修复六价铬污染土壤的过程中,微生物起到了关键作用。

一些具有Cr(VI)还原能力的微生物,如Stenotrophomonas、Dechloromonas等,在BNZVI的诱导下可以降低土壤中Cr(VI)的浓度。

一些微生物还可以降解含有BNZVI的生物炭,释放出具有还原能力的纳米零价铁,从而提高修复效果。

通过调控微生物群落结构和多样性,可进一步提高BNZVI修复六价铬污染土壤的效果。

通过实验室搭建的小型模型和实际场地试验,生物炭负载纳米零价铁修复六价铬污染土壤具有较好的效果。

修复后的土壤中六价铬浓度降至国家排放标准以下,同时提高了土壤肥力和微生物多样性。

目前关于BNZVI修复六价铬污染土壤的评价体系尚未完善,需要进一步开展深入研究。

生物炭负载纳米零价铁修复六价铬污染土壤技术为重金属污染土壤治理提供了新的思路和方法。

未来研究方向包括优化BNZVI的制备条件和工艺参数,深入挖掘其修复机理,以及开展实际场地应用研究等。

1. 重金属六价铬污染土壤的问题背景和严重性随着工业化进程的不断加速,土壤重金属污染问题日益严重。

零价纳米铁在水污染修复中的研究现状及讨论

零价纳米铁在水污染修复中的研究现状及讨论

零价纳米铁在水污染修复中的研究现状及讨论一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展,水污染问题日益严重,已成为全球关注的焦点。

在众多水污染修复技术中,零价纳米铁(nZVI)因其独特的物理化学性质,如高比表面积、高反应活性等,在去除水体中的重金属、有机污染物等方面展现出巨大的应用潜力。

本文旨在全面综述零价纳米铁在水污染修复领域的研究现状,深入探讨其应用效果、影响因素、作用机制以及存在的问题和挑战,以期为零价纳米铁在水污染修复中的实际应用提供理论支持和指导。

文章首先回顾了零价纳米铁的发展历程和研究背景,阐述其在水污染修复领域的应用价值和意义。

接着,重点介绍了零价纳米铁在去除重金属、有机污染物等方面的研究进展,包括实验方法、处理效果、影响因素等。

在此基础上,文章深入探讨了零价纳米铁的作用机制,包括其与污染物的反应路径、反应动力学等。

也分析了零价纳米铁在实际应用中面临的问题和挑战,如稳定性、团聚现象、二次污染等,并提出了相应的解决方案和改进策略。

通过本文的综述和分析,期望能为零价纳米铁在水污染修复中的进一步研究提供有益的参考和启示,推动其在实践中的广泛应用和发展。

二、零价纳米铁的基本性质零价纳米铁(nZVI,nano-scale zero-valent iron)是一种具有极高反应活性的纳米材料,其粒径通常在10-100纳米之间。

由于其纳米级的尺寸,nZVI展现出独特的物理和化学性质,这些性质使得它在环境修复,尤其是水污染修复领域具有广阔的应用前景。

nZVI具有极高的比表面积和表面能,这使得它能够与污染物进行高效的接触和反应。

nZVI具有出色的还原性,能够有效地还原多种有机和无机污染物,如重金属离子、氯代有机物等。

nZVI还能通过吸附、共沉淀等方式去除水中的污染物。

然而,nZVI也存在一些挑战和限制。

例如,由于其高反应活性,nZVI易于被氧化,导致其在环境中的稳定性和持久性降低。

nZVI的纳米级尺寸使其易于团聚,降低了其反应活性。

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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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