废弃茶叶渣负载纳米铁去除水中六价铬的动力学及作用机制

黄坤明; 周洁琼; 刘威; 谢莹莹; 文震; 卢桂宁

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废弃茶叶渣负载纳米铁去除水中六价铬的动力学及作用机制

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如何绿色高效地实现水体中六价铬[Cr(Ⅵ)]的去除是解决水环境中铬污染的关键问题.以废弃茶叶渣为基础材料,通过沉积法负载纳米铁,制备出茶叶渣负载纳米铁的复合材料(nZVI@TW),采用牺牲实验的方法探究在不同环境条件下nZVI@TW去除Cr(Ⅵ)的影响因素,以及阐明nZVI@TW对水中Cr(Ⅵ)的去除机理.结果表明,茶叶渣的含量越高,nZVI@TW湿投加量越大,Cr(Ⅵ)溶液初始浓度越低,以及较低的初始溶液pH,越有利于nZVI@TW去除六价铬.当pH=3.5,Cr(Ⅵ)的初始浓度为10 mg·L?1时,nZVI@TW对六价铬去除率可达到99.1％,该反应符合伪一级动力学模型.添加金属螯合剂聚天冬氨酸没有明显提高去除率,但可将反应速率由原来0.216 min?1可提高至0.269 min?1.SEM表征结果说明在pH为3.5时反应后的固体产物呈现凝聚片状结构且夹杂着小针状物质.FTIR结果表明此反应过程中羧基络合重金属的存在.XPS再一次验证了络合的存在以及还原铬的过程中伴随着生成的Cr和Fe复合体包裹于产物表面.nZVI@TW去除Cr(Ⅵ)的机理可以概括为还原耦合吸附共沉淀多反应共存的固定机制.研究结果可为含Cr(Ⅵ)废水的修复治理提供技术参考.

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来源
《生态环境学报》 |2020年第10期|2081-2090|共10页
作者
黄坤明; 周洁琼; 刘威; 谢莹莹; 文震; 卢桂宁;
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作者单位

韩山师范学院化学与环境工程学院广东潮州 521041;

韩山师范学院化学与环境工程学院广东潮州 521041;

韩山师范学院化学与环境工程学院广东潮州 521041;

韩山师范学院化学与环境工程学院广东潮州 521041;

深圳大学化学与环境工程学院广东深圳 518060;

华南理工大学环境与能源学院/工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室广东广州 510006;

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正文语种 chi
中图分类河流;
关键词
六价铬; 纳米铁; 动力学; 去除机制; 铁基材料;

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