活性炭負載納米零價鐵去除礦山廢水中Cu2+和Cr6+的研究.pdf

1、銅和六價鉻就是較為常見的重金屬污染物，它們對人體的新陳代謝和動植物的生長發(fā)育都是必需元素，但其含量超過一定數值后，將對生命帶來巨大威脅。因此，對于銅污染和六價鉻污染的治理已不得不對人類敲響警鐘。
　　近些年來，納米零價鐵在治理有機物和重金屬污染領域得到了廣泛研究和應用。納米零價鐵具有比表面積大、表面能強、活性高一系列特點，對于污染物的去除有著很大優(yōu)勢，但又因其易氧化和易團聚導致反應活性降低。經大量研究發(fā)現，以負載的形式將納米零價鐵

2、固定在某種載體上，能夠起到防止納米顆粒團聚從而提高其去除效果的作用。
　　本論文主要研究將納米零價鐵負載于活性炭上，用以去除水相中銅離子和六價鉻離子的反應條件和反應機理，并運用SEM、比表面積與孔徑分析和XPS技術表征反應材料，驗證其可行性。
　　使用不同反應材料對銅離子溶液進行去除試驗，其中活性炭負載納米零價鐵效果最佳，且當鐵含量10.99％，活性炭負載納米零價鐵給入15mg/L，控制pH=5和作用時間為24h，初始Cu2

3、+濃度50mg/L，反應的去除率為85.06%。增加鐵含量會將活性炭的孔隙堵住反而降低其去除率；活性炭負載納米零價鐵投加的越多去除效果越好；對銅離子的去除隨pH值的變化而改變，在pH=2到pH=7之間，去除率先變大后降低；隨著反應的進行，去除率會越來越高；初始濃度對整個試驗的作用不大。反應機理分析活性炭負載納米零價鐵去除銅離子的反應主要是納米零價鐵對銅離子的還原，其次則由活性炭對銅離子的吸附，反應后零價鐵以三價鐵的形式存在，而銅離子則以

4、Cu0和Cu2O的形式存在。
　　而以活性炭負載納米零價鐵對六價鉻離子進行去除，當使用15mg/L的活性炭負載納米零價鐵材料，在pH=5、反應溫度在25℃、初始濃度定在20mg/L和反應時間為12h，去除率達到了97.57%。將反應后產物送去做XPS分析表明，活性炭負載納米零價鐵去除六價鉻離子的反應以納米零價鐵對銅離子的還原作用為主活性炭對銅離子的吸附作用為輔，經作用后的納米零價鐵則被氧化成以Fe2O3和FeOOH形式存在的三價鐵