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题名碳改性纳米零价铁对水中六价铬的强化吸附还原研究
被引量：3
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作者
陈海峰
张路萍
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机构
江苏省农药废水处理及资源化利用工程研究中心
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出处
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期353-360,共8页
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基金
南通市科技项目(JC2021158)。
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文摘
纳米零价铁材料因其还原性强的特点而多用于水中Cr(Ⅵ)污染治理。以葡萄糖和氯化铁为原料,通过碳化煅烧还原,制备碳改性纳米零价铁复合材料(nZVI@GC)。材料形貌及结构性质的分析显示,nZVI@GC上纳米零价铁为体心立方的α-Fe^(0),且颗粒分散均匀,平均粒径为32 nm。批处理试验显示,24 h内nZVI@GC对水体中Cr(Ⅵ)的吸附还原质量比为178.6 mg/g,是纳米零价铁(nZVI)的5.7倍,且吸附还原反应符合准二级动力学模型(R^(2)=0.9993)。其中,在pH值为2~3,Cr(Ⅵ)的初始质量浓度为50 mg/L,纳米零价铁的投加质量浓度为0.5 g/L的条件下,nZVI@GC可在30 min内完全吸附还原水中的Cr(Ⅵ)。在干燥空气中无保护存放nZVI@GC时,复合材料上的碳可以有效抑制氧气对纳米零价铁的侵蚀。与新制备材料相比,30 d后nZVI@GC对水中Cr(Ⅵ)的吸附还原率仅下降3.4%。nZVI@GC为材料高效、经济地吸附还原水中Cr(Ⅵ)提供了一种选择。
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关键词
环境工程学
六价铬
纳米零价铁
碳基材料
吸附还原
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Keywords
environmental engineering
hexavalent chromium
nanoscale zero⁃valent iron
carbon⁃based materials
adsorption⁃reduction
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分类号
X52
[环境科学与工程—环境工程]
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题名纳米四氧化三铁碳片对亚甲基蓝废水的催化脱色
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作者
陈海峰
袁欣蕊
陈康佳
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机构
江苏省农药废水处理及资源化利用工程研究中心
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出处
《化学研究与应用》
CAS
北大核心
2023年第7期1609-1616,共8页
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基金
南通市科技项目(JC2021158)资助。
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文摘
碳材料上掺杂纳米Fe_(3)O_(4)颗粒所形成的复合材料可发挥各自优点,进而拓宽其在印染废水处理中的应用。以葡萄糖和氯化铁为原料,通过共沉淀后碳化煅烧,成功制备了纳米四氧化三铁碳片(Fe_(3)O_(4)@GC),利用XRD、TEM、BET和磁滞回线对Fe_(3)O_(4)@GC碳片进行了形貌表征,并将其用于亚甲基蓝(MB)废水的催化脱色处理。结果表明,Fe_(3)O_(4)@GC碳片上的Fe_(3)O_(4)结晶性较好,颗粒呈球形且分散均匀,其平均粒径为22 nm。Fe_(3)O_(4)@GC碳片能够活化H_(2)O_(2)产生氢氧自由基(HO·)并高效氧化降解MB。在pH为2~3,材料投加量为1.0 g/L,H_(2)O_(2)用量为9 mmol/L的条件下,60min内Fe_(3)O_(4)@GC碳片能将浓度为20 mg/L的MB完全脱色去除,且去除反应符合准二级动力学方程(R~2=0.9991)。Fe_(3)O_(4)@GC碳片具有较强的顺磁性,可以从废水中快速磁分离回收,循环使用6次后,MB的脱色率仍然能达到95.6%。自由基猝灭试验证明,MB的脱色去除中Fe_(3)O_(4)@GC碳片诱导的HO·氧化降解起到主导作用,碳材料的表面吸附也起了一定的协同作用。该方法为MB废水高效快速脱色去除提供了实践参考。
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关键词
印染废水
纳米四氧化三铁
碳基材料
类芬顿反应
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Keywords
dyeing wastewater
nano-Fe_(3)O_(4)
carbon-based materials
Fenton-like reaction
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分类号
O614.8
[理学—无机化学]
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题名碳基纳米零价铁-铜复合材料去除水中三氯硝基甲烷
被引量：2
- 3
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作者
陈海峰
龚婷婷
鲜啟鸣
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机构
污染控制与资源化研究国家重点实验室
江苏省农药废水处理及资源化利用工程研究中心
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出处
《环境化学》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期1385-1395,共11页
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基金
国家自然科学基金(21876078)
江苏省社会发展项目(BE2017711)
南通市科技计划(MS12017019-1)资助~~
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文摘
卤代硝基甲烷(HNMs)是一类典型的含氮消毒副产物(N-DBPs),具有较强的毒性,在饮用水、污水和泳池水中频繁检出.以葡萄糖、氯化铁和氯化铜为原料,通过碳化和煅烧,制备得到纳米零价铁、铜均匀负载的碳基复合材料,材料中的铁为体心立方的α-Fe0,铜为面心立方体铜,颗粒呈球形且未发生明显的团聚,其平均粒径为18 nm,复合材料比表面积为417 m2·g^-1.铜的添加能显著加快复合材料去除三氯硝基甲烷(TCNM)的效率,当Fe与Cu的质量比为10∶1时,复合材料对水中的TCNM具有最高的去除效率和最快的去除速率.在材料投加量为10 mg·L^-1(以铁计),TCNM初始浓度为10μg·L^-1,初始pH值为6.0,温度为25℃,且体系无氧、无余氯的条件下,60 min内可以去除99.7%的TCNM,去除TCNM的反应符合准一级反应动力学方程(R2> 0.9).复合材料在降解TCNM过程中会发生铁的流失,多次使用后的复合材料表面出现了铁的氧化产物,主要为Fe3O4和Fe2O3,经过二次煅烧,可以恢复复合材料的活性.
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关键词
纳米零价铁
碳基复合材料
卤代硝基甲烷(HNMs)
去除技术
饮用水
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Keywords
Fe^0
carbon-based composites
halonitromethanes
removal
drinking water
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分类号
X703
[环境科学与工程—环境工程]
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