纳米零价铁铜活化过硫酸盐降解AO7研究
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（ｎＺＶＩ）是 一种 零价 铁颗 粒 ，粒 径一 般在 ｌ。１００ １１１１１左右 ，具 有 表面 能高 且具 有磁 性 、 比表面 积 大、 对废 水的 污 染物 县有 极好 的吸 附 和 反应 活性 ［ · ，其 作 为一 种高 效的环 境纳 米材料 ，其 任环境 催 化
降解领 域 表现 出 非常 重大 的应 用 价值 。据报 道 纳 米零 价铁 单独 使 用 时 易发 生 团聚形 成微 米级 聚集体 而 且在 反应 后其 表 面会形 成 铁 氧 化 物或 羟基 氧 化物 ，从而 导 致 其反 应活 性 下降 ；为拓 宽 其应 用 范围 ，当 前对 纳米 零 价铁 的表 面 改性 、 多金属 复 合和 负载 等集 成 等 方法 进 行 了大量 研 究【 。
２０ｌ８年 第 ５期 第 ４５卷 总第 ３６７期
广 东 化 工
ｗｗｗ．ｇｄｃｈｅｍ．ｃｏｌ１１
８９
纳米零价铁铜 活化过硫酸盐 降解 ＡＯ７研 究
刘桂 中 １，高崧淇 ２，凌文翠 ，李焕利
（１．北 京市环 境 保护 科学 研 究院 ，北 京 １０００３７：２．北 京ｍ 建华 实验 学校 ，北 京 １０００３９）
Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ａ Ｏ ７ ｂｙ Ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ Ａｃｔ ｉｖａｔｅｄ ｂｙ ｎＺＶＩＣｕ
Ｌｉｕ Ｇ ｕｉｚｈｏｎｇ ，Ｇａｏ Ｓｏｎｇｑｉ Ｌｉｎｇ Ｗ ｅｎｃｕｉ ，Ｌｉ Ｈｕａｎｌｉ
（１．Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔ ｉｏｎ．Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００３７￣ ２．Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｊｉａｎｈｕａ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｃｈｏｏｌ，Ｂｅｉｊｉｎｇ ｌ ０００８３，Ｃｈｉｎａ） ＇
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎａｎｏ ｚｅｒｏ ｖａｌｅｎｔ ｉｒｏ ｎ ａｎｄ ｃｏｐｐｅｒ（ｎＺＶ１Ｃｕ１ ｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｃｈｅｍｉｃａｌＩ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ Ａ０７ ｗａｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ｐｏｌｌｕｔａｎｔ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｈｏｍｅｍａｄｅ ｎＺＶＩＣｕ ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ０ｒ Ａｏ７ ｊｎ ｗａｔｅｒ ｗａｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ａｎｄ￣ ａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｈｏｍｅｍａｄｅ ｎＺＶＩＣｕ ｈａｓ ａ ｇｏｏｄ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｅｆｅｃＩ ｏｎ Ａｏ７．Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ： ｔｈｅ ｐＨ ｏｆ４ ０ ，ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ２５ ０Ｃ，ｔ ｈｅ Ａ０７ ｉｎｉｔｉａｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔ ｉｏｎ ｏｆ２０ ｍｇ／Ｌ’ｔ ｈｅ ｎａｎｏ ｎＺＶＩＣｕ ｄｏｓａｇｅ ｏｆ ｌ ｇ／Ｌ ａｎｄ ｔ ｈｅ ｐｅｒｓｕｌｆａｔ＇ ｔｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ０．５ｇ／Ｌ．ｔｈｅ ｒｅｍ ｏｖａｌ ｒａｔｅ ｏｆ Ａ ０７ ｒｅａｃｈｅｄ ｕＤ ｔ０ ９９．２％ ：ｔｈｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｓｔｕｄｉｅｓ ｆｏｒａｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｒａ ｔｅ ｏｒ ＡＯ ７ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｗ ｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ【 ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ ｗｉｔｈ ｔ ｈｅ ｐｓｅｕｄｏ ｆ ｉｒｓｔ ｏｒｄｅｒ ｒｅａｃｔｉｏｎ ．
ｉｅｙｗｏｒｄｓ：Ｎａｎｏ ｚｅｒｏ ｖａｌｅｎｌ ｉｒｏｎ ａｎｄ ｃｏｐｐｅｒ： Ａ ０７： ｐｅｒｓｕｈ｜－ ａｔｔｅ： ｒｅａｃｔｉｏｎ ｄｖｎｍｕｉｃｓ
染料废 水 是属 于 典型 的 高色 度 ，“三致”毒性 的 难降 解有 机废 水 ， 当前 大量进 入 我 国水体 环境 ，己成 为威 胁我 国水环 境 安全 的 重 要因 素Ｉ’１。过 硫酸 盐活 化产 生 强氧 化性 硫酸 根 自由鉴（Ｓ０。 ）高级
［摘 要］用 化学 还 原法制 备纳wenku.baidu.com米 零价 铁铜（ｎｚＶＩｃｕ）， 以 ＡＯ７为 目标污 染物 ，对 比分 析 了 自制 ｎＺＶＩＣｕ降解 水 中 ＡＯ７的影 响 。结 果表 明， 自
制 ｎＺＶＩＣｕ对 ＡＯ７有 很好 的降解 效果 。在 ｐＨ＿４．０和 ２５℃的 条件 下 ，当 ＡＯ７初始浓 度 为 ２０ ｍｇ几，纳 米零 价铁 铜投 加量 为 １．０ ｇ／Ｌ，过 硫酸 盐浓
度 为 Ｏ．５ｇ／Ｌ时 ，ＡＯ７去除 率 高达 ９９．２％；ＡＯ７降解 率随 着初 始浓 度 的下 降而 著提 高 ，符合 伪 一级反 应动 力学
［关键 词】纳 米零 价铁 铜 ：酸性 橙 １１：过 硫酸 盐 ：反应动 力学
【中 图分 类 ￣－］ＴＱ
【文献 标 ｂｑ０￣－］Ａ
［丈章编 号１１００７－Ｉ８６５（２０１８）０５－００８９－０２
本 文 采用 化学 还 原法 一步 法 制备 纳米 零 价铁 ￣（ｎＺＷ Ｃｕ＇Ｉ．并 采 用扫 描 电镜（ＳＥＭ）和 Ｘ 射线粉 末 衍射（ｘＲＤ）技 术对其 结 构进 行
表 征 ，并 以其 活 化过 硫酸 盐产 生强 氧化 性 的硫 酸根 自由基 ，以 ＡＯ７ 为 目标 污 ． 染物 ，分析 对 比 了 自制 ｎＺＶＩＣｕ降 解 水中 ＡＯ７的影响 ， 并 在该 体 系下 不 同初始 浓度 ＡＯ７ 的 降解 性 能及 动力 学进 行 了 分 析 。
氧 化技 术 目前 己被广 泛 用于 修 复受 到污 染 的地 下 水和 土壤 【 。硫 酸根 自由基 氧化 能力 强（ ＝＋２．５ ｖ），对水 中有机 物 具有 无选 择性 和持 续性 的 氧化 可 降解 水体 中大 部 分有机 污 染物 ，且 其氧 化 残余 物 ＳＯｔ＇不影 响后 续生 物处 理 ，因此近 年 来基 于过 硫酸 盐活 化 氧化 技术 成 为 处理 有毒 有 害特 别是 印染 废 水新 方 法【 】。 纳 米零 价 铁
降解领 域 表现 出 非常 重大 的应 用 价值 。据报 道 纳 米零 价铁 单独 使 用 时 易发 生 团聚形 成微 米级 聚集体 而 且在 反应 后其 表 面会形 成 铁 氧 化 物或 羟基 氧 化物 ，从而 导 致 其反 应活 性 下降 ；为拓 宽 其应 用 范围 ，当 前对 纳米 零 价铁 的表 面 改性 、 多金属 复 合和 负载 等集 成 等 方法 进 行 了大量 研 究【 。
２０ｌ８年 第 ５期 第 ４５卷 总第 ３６７期
广 东 化 工
ｗｗｗ．ｇｄｃｈｅｍ．ｃｏｌ１１
８９
纳米零价铁铜 活化过硫酸盐 降解 ＡＯ７研 究
刘桂 中 １，高崧淇 ２，凌文翠 ，李焕利
（１．北 京市环 境 保护 科学 研 究院 ，北 京 １０００３７：２．北 京ｍ 建华 实验 学校 ，北 京 １０００３９）
Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ａ Ｏ ７ ｂｙ Ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ Ａｃｔ ｉｖａｔｅｄ ｂｙ ｎＺＶＩＣｕ
Ｌｉｕ Ｇ ｕｉｚｈｏｎｇ ，Ｇａｏ Ｓｏｎｇｑｉ Ｌｉｎｇ Ｗ ｅｎｃｕｉ ，Ｌｉ Ｈｕａｎｌｉ
（１．Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔ ｉｏｎ．Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００３７￣ ２．Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｊｉａｎｈｕａ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｃｈｏｏｌ，Ｂｅｉｊｉｎｇ ｌ ０００８３，Ｃｈｉｎａ） ＇
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎａｎｏ ｚｅｒｏ ｖａｌｅｎｔ ｉｒｏ ｎ ａｎｄ ｃｏｐｐｅｒ（ｎＺＶ１Ｃｕ１ ｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｃｈｅｍｉｃａｌＩ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ Ａ０７ ｗａｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ｐｏｌｌｕｔａｎｔ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｈｏｍｅｍａｄｅ ｎＺＶＩＣｕ ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ０ｒ Ａｏ７ ｊｎ ｗａｔｅｒ ｗａｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ａｎｄ￣ ａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｈｏｍｅｍａｄｅ ｎＺＶＩＣｕ ｈａｓ ａ ｇｏｏｄ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｅｆｅｃＩ ｏｎ Ａｏ７．Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ： ｔｈｅ ｐＨ ｏｆ４ ０ ，ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ２５ ０Ｃ，ｔ ｈｅ Ａ０７ ｉｎｉｔｉａｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔ ｉｏｎ ｏｆ２０ ｍｇ／Ｌ’ｔ ｈｅ ｎａｎｏ ｎＺＶＩＣｕ ｄｏｓａｇｅ ｏｆ ｌ ｇ／Ｌ ａｎｄ ｔ ｈｅ ｐｅｒｓｕｌｆａｔ＇ ｔｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ０．５ｇ／Ｌ．ｔｈｅ ｒｅｍ ｏｖａｌ ｒａｔｅ ｏｆ Ａ ０７ ｒｅａｃｈｅｄ ｕＤ ｔ０ ９９．２％ ：ｔｈｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｓｔｕｄｉｅｓ ｆｏｒａｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｒａ ｔｅ ｏｒ ＡＯ ７ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｗ ｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ【 ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ ｗｉｔｈ ｔ ｈｅ ｐｓｅｕｄｏ ｆ ｉｒｓｔ ｏｒｄｅｒ ｒｅａｃｔｉｏｎ ．
ｉｅｙｗｏｒｄｓ：Ｎａｎｏ ｚｅｒｏ ｖａｌｅｎｌ ｉｒｏｎ ａｎｄ ｃｏｐｐｅｒ： Ａ ０７： ｐｅｒｓｕｈ｜－ ａｔｔｅ： ｒｅａｃｔｉｏｎ ｄｖｎｍｕｉｃｓ
染料废 水 是属 于 典型 的 高色 度 ，“三致”毒性 的 难降 解有 机废 水 ， 当前 大量进 入 我 国水体 环境 ，己成 为威 胁我 国水环 境 安全 的 重 要因 素Ｉ’１。过 硫酸 盐活 化产 生 强氧 化性 硫酸 根 自由鉴（Ｓ０。 ）高级
［摘 要］用 化学 还 原法制 备纳wenku.baidu.com米 零价 铁铜（ｎｚＶＩｃｕ）， 以 ＡＯ７为 目标污 染物 ，对 比分 析 了 自制 ｎＺＶＩＣｕ降解 水 中 ＡＯ７的影 响 。结 果表 明， 自
制 ｎＺＶＩＣｕ对 ＡＯ７有 很好 的降解 效果 。在 ｐＨ＿４．０和 ２５℃的 条件 下 ，当 ＡＯ７初始浓 度 为 ２０ ｍｇ几，纳 米零 价铁 铜投 加量 为 １．０ ｇ／Ｌ，过 硫酸 盐浓
度 为 Ｏ．５ｇ／Ｌ时 ，ＡＯ７去除 率 高达 ９９．２％；ＡＯ７降解 率随 着初 始浓 度 的下 降而 著提 高 ，符合 伪 一级反 应动 力学
［关键 词】纳 米零 价铁 铜 ：酸性 橙 １１：过 硫酸 盐 ：反应动 力学
【中 图分 类 ￣－］ＴＱ
【文献 标 ｂｑ０￣－］Ａ
［丈章编 号１１００７－Ｉ８６５（２０１８）０５－００８９－０２
本 文 采用 化学 还 原法 一步 法 制备 纳米 零 价铁 ￣（ｎＺＷ Ｃｕ＇Ｉ．并 采 用扫 描 电镜（ＳＥＭ）和 Ｘ 射线粉 末 衍射（ｘＲＤ）技 术对其 结 构进 行
表 征 ，并 以其 活 化过 硫酸 盐产 生强 氧化 性 的硫 酸根 自由基 ，以 ＡＯ７ 为 目标 污 ． 染物 ，分析 对 比 了 自制 ｎＺＶＩＣｕ降 解 水中 ＡＯ７的影响 ， 并 在该 体 系下 不 同初始 浓度 ＡＯ７ 的 降解 性 能及 动力 学进 行 了 分 析 。
氧 化技 术 目前 己被广 泛 用于 修 复受 到污 染 的地 下 水和 土壤 【 。硫 酸根 自由基 氧化 能力 强（ ＝＋２．５ ｖ），对水 中有机 物 具有 无选 择性 和持 续性 的 氧化 可 降解 水体 中大 部 分有机 污 染物 ，且 其氧 化 残余 物 ＳＯｔ＇不影 响后 续生 物处 理 ，因此近 年 来基 于过 硫酸 盐活 化 氧化 技术 成 为 处理 有毒 有 害特 别是 印染 废 水新 方 法【 】。 纳 米零 价 铁