海泡石负载型纳米零价铁对水中Cu(II)、Zn(II)的去除研究

海泡石负载型纳米零价铁对水中Cu(II)、Zn(II)的去除研究

论文摘要

针对日益突出的水体重金属污染问题,采用液相还原法制备海泡石负载纳米零价铁(S-nZVI),并研究其对Cu(II)、Zn(II)的去除效果.同时,利用比表面积与孔径分析(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)对制备出的材料进行表征,研究pH、S-nZVI投加量、重金属离子溶液初始浓度对去除率的影响,拟合S-nZVI材料去除Cu(II)、Zn(II)的动力学模型和吸附等温模型,并对反应后的S-nZVI进行回收及再生.结果表明,液相还原法可以成功制备出S-nZVI,且颗粒分布均匀.在60 min左右,S-nZVI对Cu(II)、Zn(II)的去除达到平衡.Cu(II)、Zn(II)的去除率随着pH值的升高而升高.当Cu(II)、Zn(II)溶液初始浓度为20 mg·L-1时,最佳S-nZVI投加量分别为0.030、0.050 g,此时去除率分别为98.98%、98.97%.当Cu(II)浓度为90 mg·L-1时,S-nZVI材料对Cu(II)的去除量最大,为127.57 mg·g-1;对Zn(II)来说,当浓度为110 mg·L-1时去除量最大,为109.13 mg·g-1.去除过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型.S-nZVI可通过外加磁场进行回收,5次再生处理后其对Cu(II)、Zn(II)的去除率仍维持在96.84%、80.25%.实验结果显示,S-nZVI在废水除Cu(II)、Zn(II)领域具有很好的应用前景.

论文目录

  • 1 引言 (Introduction)
  • 2 材料与方法 (Materials and methods)
  •   2.1 材料与仪器
  •   2.2 S-nZVI制备方法
  •   2.3 实验方法
  • 3 结果与分析 (Results and analysis)
  •   3.1 材料的表征
  •     3.1.1 BET分析
  •     3.1.2 TEM分析
  •     3.1.3 XRD分析
  •   3.2 pH对去除率的影响
  •   3.3 S-nZVI投加量对去除率的影响
  •   3.4 溶液初始浓度对去除率的影响
  •   3.5 反应动力学
  •   3.6 吸附等温实验
  •   3.7 S-nZVI的磁性分离
  •   3.8 S-nZVI的再生
  •   3.9 Asp与S-nZVI对Cu (II) 、Zn (II) 去除率的比较
  • 4 讨论 (Discussion)
  • 5 结论 (Conclusions)
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘雪,刘兴国,刘云飞,曹娟,曾宪磊

    关键词: 海泡石,纳米零价铁,铜离子,锌离子

    来源: 环境科学学报 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 环境科学与资源利用

    单位: 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所,上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心,上海海洋大学农业部淡水水产种质资源重点实验室,上海海洋大学农业部鱼类营养与环境生态研究中心

    基金: 公益性行业(农业)科研专项(No.201503108),国家现代农业产业技术体系建设项目(No.CARS-46)

    分类号: X703

    DOI: 10.13671/j.hjkxxb.2018.0358

    页码: 379-389

    总页数: 11

    文件大小: 2983K

    下载量: 584

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