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1.  纳米零价铁颗粒除磷反应机理  被引次数:2
   张颖纯  王伟《环境工程学报》,2015年第9卷第5期
   从溶液化学与固相表征两方面对纳米零价铁(NZVI)去除水中磷酸根(PO43-)的机理进行初步探究.分别研究不同初始pH值、溶解氧(DO)对NZVI除磷效果的影响,结果表明,酸性环境(pH为3.0~7.0)有利于NZVI除磷,且初始pH值越低,磷去除率越高;好氧环境较厌氧环境更利于磷的去除,DO >8.0 mg/L时对磷酸根的去除率是厌氧条件(DO<0.1 mg/L)下的2倍.采用NaOH对反应后含磷NZVI进行解析,发现磷解析率不到30%,说明吸附并非NZVI除磷惟一作用机理.微米铁、NZVI和Ca(OH)2等7种不同去除材料中以Ca(OH)2的共沉淀作用去除率最大(99.9%),NZVI次之(87.2%),表明NZVI除磷机理中还存在共沉淀作用.采用多种固相表征手段对NZVI除磷前后进行分析:扫描电子显微镜(SEM)显示反应后出现不规则颗粒;X射线衍射(XRD)表明Fe3(PO4)2是主要反应产物;X射线光电子能谱(XPS)分析未发现磷被还原成低价态.研究表明,NZVI可有效去除水中磷酸根,主要去除机理包括:NZVI对磷酸根的吸附作用、NZVI在水中腐蚀产生的Fe2离子对磷酸根的化学沉淀作用及铁氢氧化物与磷酸根的共沉淀作用.    

2.  纳米零价铁对γ-HCH的降解效果及机理研究  被引次数:3
   常春  祝凌燕  朱淑贞《中国环境科学》,2010年第30卷第2期
    采用液相还原法制备纳米零价铁(nZVI),透射电镜表征显示,其粒径<20nm,在介质中处于团簇状态.利用所合成的nZVI对γ-HCH进行了还原脱氯研究,结果表明,nZVI具有很高的表面反应活性,当用量为0.5g/L时,反应90min,对2.5mg/L的γ-HCH去除率达90%以上.nZVI对γ-HCH的去除符合准一级反应动力学方程,其反应速率和去除率与pH值、nZVI添加量、γ-HCH初始浓度、共存离子等因素有关.反应速率随pH值的减小而增大,NO3-对反应速率有较强的抑制作用,Ca2+,Mg2+和SO42-对反应速率影响不大.利用GC-MS检测到降解产物四氯环己烯(TeCCH)和氯苯(CB)的存在,推测反应机制为双氯脱除反应和脱氯化氢反应.    

3.  纳米零价铁降解水中四氯化碳的试验研究  被引次数:2
   陈静  陈海  金歆  杨智临  王文静  杨琦《环境科学学报》,2017年第37卷第2期
   以四氯化碳为目标污染物,研究了不同因素对自制纳米零价铁降解水中四氯化碳的影响,并对反应产物及可能的反应路径进行了探讨.结果表明,自制纳米零价铁对四氯化碳有很好的降解效果.在pH=3和30℃的条件下,当初始四氯化碳浓度为2.0 mg·L-1,纳米零价铁浓度为1.0 g·L-1时,去除率高达96.7%.纳米零价铁降解四氯化碳的酸碱适应范围较大(pH值3~9).随着温度升高和纳米零价铁投加量的增大,四氯化碳降解率显著提高.该反应符合一级动力学,且反应活化能较低,反应易于进行.    

4.  硅藻泥包埋纳米零价铁处理含铬废水的研究  
   成岳  李泳  余淑贞《环境科学学报》,2017年第37卷第5期
   采用环境友好型矿物材料硅藻泥(Diatom Mud)包埋纳米零价铁(nZVI)得到复合材料(D-nZVI),分别用XRD、SEM和TEM对样品分析表征.同时,通过考察D-nZVI中硅藻泥的用量、投加量、含Cr(VI)废水浓度、pH值、处理时间等对Cr(VI)去除率的影响,进一步研究了反应动力学等.结果表明,在25℃的条件下,D-nZVI中硅藻泥的用量为20%时,D-nZVI对Cr(VI)的去除效率要高于nZVI.pH值较低时D-nZVI的处理效果更好,并且含Cr(VI)废水的浓度越高,去除率越低,投加量增多和反应时间越长,Cr(VI)的去除率越高.当D-nZVI的用量为16 g·L-1,Cr(VI)废水浓度为10 mg·L-1,pH=3时,Cr(VI)的去除率达99%.从SEM和TEM样品分析结果可以看出,硅藻泥表面有很多小而均匀的小孔,较好地包埋或附着在纳米零价铁的表面上,起到了很好的抗氧化作用,为D-nZVI吸附、还原和共沉淀降解Cr(VI)提供了有力依据.    

5.  壳聚糖稳定纳米铁去除地表水中Cr(Ⅵ)污染的影响因素  被引次数:1
   张娜  耿兵  李铁龙  金朝晖《环境化学》,2010年第29卷第2期
   以壳聚糖为稳定剂,制备纳米零价铁颗粒,TEM表征结果显示:其粒径分布范围为20—150 nm,平均粒径为82.4 nm.研究表明,壳聚糖稳定的纳米铁去除Cr(Ⅵ)的还原反应符合一级反应动力学方程.溶液中投加稳定剂壳聚糖,当壳聚糖浓度为150 mg.l-1时,80 min内表观一级动力学常数kobs约为空白溶液的2倍;干扰离子Ca2+,Mg2+,HCO3-和CO32-对壳聚糖稳定纳米铁去除Cr(Ⅵ)的批试验结果显示,Ca2+和Mg2+在80 min内使壳聚糖稳定纳米铁对Cr(Ⅵ)去除率分别降低了约20%和10%;HCO3-和CO32-的存在使去除率降低了约10%.    

6.  改性硅藻土/纳米零价铁复合材料去除水中Cu~(2+)的研究  
   修瑞瑞  何世颖  宋海亮  杨林章《环境污染与防治》,2018年第4期
   应用改性硅藻土(CDt)/纳米零价铁(NZVI)复合材料对水溶液中的重金属Cu~(2+)进行去除研究。结果表明,CDt/NZVI能高效去除水中Cu~(2+),在CDt/NZVI投加量为0.075g、pH=5、Cu~(2+)初始质量浓度为20mg/L、溶液体积为100mL时,Cu~(2+)去除效果最好,去除率达到98.52%。CDt/NZVI对Cu~(2+)的去除机理包括吸附和还原,吸附过程符合Langmuir方程,最大吸附量为74.29mg/g;还原产物主要为Cu_2O和Cu~0。CDt/NZVI具有良好的循环利用性,循环3次后Cu~(2+)去除率仍能保持在65%以上。    

7.  纳米零价铁去除垃圾渗滤液中铬(Ⅵ)的性能及机理研究  被引次数:2
   柳听义  赵林  谭欣  刘涉江  黄宇  齐云  毛国柱《环境化学》,2010年第29卷第3期
   利用柠檬酸处理后的纳米零价铁(NZVI)对铬(Cr(Ⅵ))的去除进行了研究.NZVI对Cr(Ⅵ)的去除率受Cr(Ⅵ)初始浓度、pH值、反应温度和NZVI的浓度等因素影响,在Cr(Ⅵ)初始浓度为20mg·1-1、pH=5.0、NZVI投加量为1.0g·1-1和20℃条件下,Cr(Ⅵ)去处率达到了100%.腐殖酸(HA)与Cr(Ⅵ)可以形成稳定的HA-Cr螯合物,这种螯合物减少了溶液中有效的Cr(Ⅵ)浓度;同时,HA与NZVI的反应减少了NZVI的有效活性位点,HA的存在对NZVI去除Cr(Ⅵ)有竞争抑制的作用.    

8.  纳米零价铁(NZVI)对厌氧产甲烷活性、污泥特性和微生物群落结构的影响  
   苏润华  丁丽丽  任洪强《环境科学》,2018年第7期
   重点比较了纳米零价铁(NZVI)和微米级铁(ZVI)短期暴露条件下,厌氧产甲烷过程中污泥产甲烷活性、污泥生理生化特征、细胞膜磷脂组成和微生物群落结构的变化.结果表明,NZVI组中累积产甲烷量随着NZVI投加浓度的增加降低.5 000mg·L~(-1)ZVI组累积产甲烷量未受影响.5 d时NZVI(100~5 000 mg·L~(-1))组铁离子浓度是空白组的1.6~7.4倍,5 000mg·L~(-1)ZVI组铁离子浓度略高于空白组.5 000 mg·L~(-1)NZVI组胞外聚合物总量大幅下降为空白组的21.1%,而活菌比仍可保持在空白组的79.7%.辅酶F420和辅酶M含量在5 000 mg·L~(-1)NZVI组中为空白组的40.2%和61.6%,但100 mg·L~(-1)NZVI组和5 000 mg·L~(-1)ZVI组中辅酶F420含量升高为空白组的1.3倍.不同实验组污泥支链脂肪酸和不饱和脂肪酸的总含量为:ZVI-5 000(21.18%)空白组(19.37%)NZVI-1000(16.69%)NZVI-5000(15.94%)NZVI-100(12.08%).NZVI可使环境中铁离子浓度升高和细胞膜流动性下降,降低细胞活性和产甲烷关键辅酶活性,从而对产甲烷过程造成抑制;主成分分析和冗余分析表明,厌氧系统中微生物群落组成可受到NZVI的影响发生较大变化,Nakamurella、Bacillus、Trichococcus和Petrimonas对NZVI耐受性高.    

9.  纳米零价铁对溶液中PCB77的降解及其影响因素  
   司雄元  周超  王寅  司友斌《生态与农村环境学报》,2013年第29卷第3期
   设计了以溶液初始pH值、3,3’,4,4’-四氯联苯(PCB77)初始浓度、纳米零价铁(Fe0)投加量、纳米零价硅(Si0)投加量、腐殖酸和环糊精浓度为影响因素的正交试验,研究纳米Fe0降解PCB77时各因素对反应体系中PCB77残留率、氢离子浓度及氧化还原电位变化的影响及其相互关系。结果表明,在溶液初始pH值为4.5,初始ρ(PCB77)为1 mg.L-1,纳米Fe0投加量为10 g.L-1,纳米Si0投加量为0,ρ(腐殖酸)为0.25 g.L-1,ρ(环糊精)为1 g.L-1时,反应2 h后,PCB77残留率最低,为35.2%。溶液初始pH值对反应体系中PCB77的残留率影响最大,纳米Fe0投加量次之;溶液初始pH值对反应体系中氢离子浓度变化影响最大,环糊精投加量次之;PCB77初始浓度对反应体系中氧化还原电位变化影响最大,纳米Fe0投加量次之。    

10.  NZVI/Na_2S_2O_8/超声复合法降解污染土壤PCB-29  
   刘建福  李青松  郭淑娟《中国环境科学》,2018年第7期
   多氯联苯(polychlorinated biphenyls,PCBs)是一类具有高毒性、难降解的有机化合物,为了研发土壤中多氯联苯(PCBs)污染物高效处理技术,本研究采用PCBs中的2,4,5-三氯联苯(PCB-29)作为研究对象,以纳米零价铁(NZVI)活化Na_2S_2O_8,再辅以超声氧化对土壤中PCB-29进行降解试验,结果表明,NZVI/Na_2S_2O_8/超声复合法对污染土壤中PCB-29具有很好的去除效果,降解反应时间为1h时,去除率最高可达86.37%;NZVI/Na_2S_2O_8/超声复合法对PCB-29最佳降解条件为土壤初始p H值为5.0,Na_2S_2O_8浓度为12mmol/L,Na_2S_2O_8/NZVI物质的量比1:1.    

11.  nZVI/AC复合材料对水中锑的去除  
   蒋婷  鲍玥  李威  方荣业  史惠祥《环境科学》,2017年第38卷第11期
   利用液相化学沉淀法制备纳米零价铁/活性炭(nZVI/AC)复合材料,通过XRD、XPS、SEM、BET等表征手段对复合材料的结构、形貌、理化特征等进行分析,进一步考察了反应体系、nZVI负载量、初始pH、投加量等对除锑效果的影响,并对其去除机制进行了探讨.结果表明,液相化学沉淀法可成功制备nZVI/AC复合材料;在N2氛围下,15% nZVI/AC投加量为0.2 g·L-1,初始pH为7.5(原水pH),反应2 h后,Sb(Ⅴ)的去除率达到76.2%,出水浓度仅为23.8μg·L-1;去除机制研究结果表明,Fe2+在该体系去除Sb(Ⅴ)中起着主要的作用,是反应过程中的主要活性物质,结合反应前后nZVI/AC表面Sb元素分析,去除过程主要依靠Fe(0)和Fe2+的还原作用,将Sb(Ⅴ)还原成Sb(Ⅲ),并通过吸附作用去除.    

12.  有机配体对纳米零价铁还原硝基苯的影响与机理  被引次数:1
   罗京  何广平  吴宏海《环境工程学报》,2012年第6卷第8期
   通过FeSO4·7H2O与NaBH4反应,采用液相还原法制备纳米级零价铁(NZVI),并用XRD,SEM对其性能进行表征。研究了纳米零价铁还原硝基苯(NB)的动力学规律及柠檬酸、草酸、柠檬酸钠、草酸钠、乙二胺四乙酸二钠(EDTA二钠盐)几种有机小分子对其还原效率的影响,并对其机理进行了初步探讨。结果表明,纳米零价铁去除硝基苯反应符合准一级动力学方程,并且当硝基苯浓度一定时,增加NZVI投加量,去除率会显著增大;当NZVI浓度一定时,硝基苯浓度越低,去除率越高;柠檬酸和EDTA二钠盐在较低浓度时抑制还原反应进行,而在3 mmol/L左右时,具有促进还原反应进行的作用,而草酸、柠檬酸钠和草酸钠则为抑制作用。    

13.  纳米零价铁对升流式颗粒污泥床反硝化性能的影响  
   周丰  王翻翻  钱飞跃  黄慧敏  沈耀良  周建民《环境科学》,2018年第39卷第1期
   为探究连续流条件下,纳米零价铁(nZVI)对反硝化颗粒污泥(DGS)性能的影响,本文利用升流式污泥床(USB),系统考察了反应器脱氮效能、污泥形态和反硝化特性随进水nZVI浓度的变化规律.结果表明,当nZVI5 mg·L~(-1)时,反应器脱氮效能与对照期(nZVI=0 mg·L~(-1))相差很小,DGS活性略微增大.当nZVI浓度在5~10 mg·L~(-1)时,DGS对nZVI的生物抑制作用表现出一定适应性,污泥浓度和颗粒粒径仍保持增长趋势,但泥相中总铁含量明显增大,DGS活性开始降低.当nZVI浓度增至30 mg·L~(-1)时,反应器对COD和NO-3-N的去除率分别降至对照期的23.3%和20.3%.DGS因吸附大量nZVI而呈黑色,颗粒粒径减小,污泥表面短杆菌等微生物密度明显降低.停止投加nZVI后,污泥浓度与DGS活性的持续上升,使得反应器脱氮效能在20 d内基本恢复至对照期的水平.异养菌在颗粒表面的快速增殖是实现上述目标的主要原因.    

14.  PBTCA稳定零价纳米铁的制备及其去除水中Cr(Ⅵ)  
   冯婧微  纪爽  粱彦秋《环境工程学报》,2012年第6卷第10期
   以2-膦酸丁烷-1,2,4三羧酸(PBTCA)为稳定剂,通过FeCl3.6H2O与NaBH4反应,利用液相还原法制备稳定纳米级零价铁颗粒(P-NZVI),并用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)进行表征,颗粒平均粒径为73 nm。考察了Cr(Ⅵ)溶液初始浓度、pH、NZVI投加量、温度等条件对Cr(Ⅵ)去除效果的影响,并与同等条件下不加稳定剂制备的纳米铁(N-NZVI)进行对比。结果表明:Cr(Ⅵ)的去除率随温度和纳米铁投加量增加而升高,随pH和Cr(Ⅵ)溶液初始浓度升高而降低。在相同实验条件下,P-NZVI对Cr(Ⅵ)的去除效果明显优于N-NZVI,表明改性后纳米铁在地表水原位修复领域具有较好的应用前景。    

15.  一步法制备纳米Fe@SiO_2及其处理含Pb(Ⅱ)废水性能的研究  
   成岳  唐伟博  肖治国  余宏伟  曾秀荣  鲁莽《安全与环境工程》,2018年第2期
   采用液相还原与改进的Stbr法相结合的方法,一步制备出具有核壳结构的纳米复合材料Fe@SiO_2,通过XRD、TEM表征了该纳米复合材料的性能,并将制备的Fe@SiO_2用于废水中Pb(Ⅱ)的还原去除,考察不同硅酸乙酯(TEOS)添加量对其去除效果的影响。结果表明:Fe@SiO_2具有清晰的核壳结构,多孔的SiO_2层包覆球形纳米零价铁(NZVI),NZVI粒径主要分布在25~50nm之间;随着TEOS投加量的增加,SiO_2层变厚,NZVI核具有更好的分散性;与未包覆NZVI相比,Fe@SiO_2对废水中Pb(Ⅱ)的去除效果显著提高,当TEOS投加量为10mL时,所制备的Fe@SiO_2对废水中Pb(Ⅱ)的去除效果最好,在反应120min时吸附废水中Pb(Ⅱ)可达600mg/g,而未包覆型NZVI对废水中Pb(Ⅱ)的去除量仅为264.6 mg/g。利用Design Expert软件中的响应曲面法(RSM)对Fe@SiO_2处理含Pb(Ⅱ)废水的条件进行了优化,通过逐步回归分析建立相应的二次响应面模型,分析模型得到Fe@SiO_2处理含Pb(Ⅱ)废水的最佳条件。结果表明:pH值和反应时间对废水中Pb(Ⅱ)去除效果的影响最大,最佳pH值为5,最佳反应时间为98min;而Fe@SiO_2投加量和Pb(Ⅱ)浓度对废水中Pb(Ⅱ)去除效果的影响不太明显,最佳Fe@SiO_2投加量为1.00g/L,最佳Pb(Ⅱ)浓度为300mg/L。    

16.  纳米零价铁去除磷酸盐机理研究  被引次数:1
   李松林  周文  雷轰  滑熠龙《四川环境》,2014年第33卷第5期
   纳米零价铁(nanoscale zero-valent iron,nZVI)颗粒具有独特核-壳结构,使其具有较强氧化还原特性,比表面积大和表面活性高等特点,因此被广泛用于不同环境介质中多种污染物的去除修复.本研究采用传统的液相化学还原法合成nZVI颗粒并用于去除水溶液中的磷酸盐.通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)表征nZVI颗粒的性质.实验研究了nZVI投加量、PO43-初始浓度、溶液初始pH值对nZVI去除PO43-效率的影响及微米零价铁(micro-ZVI)和nZVI去除PO43-的对比.实验结果表明,当PO43-初始浓度为20mg/L时,随着nZVI投加量从200mg/L增加到1000 mg/L,PO43-去除效率从32.94%上升到90.17%;当nZVI投加量为600mg/L时,随着PO43-初始浓度从10mg/L增加到100mg/L,PO43-去除效率从87.33%下降到45.77%;当nZVI投加量为600mg/L且PO43-初始浓度为20mg/L,溶液pH分别为3和4时,PO43-去除效率分别为83.63%和92.36%;nZVI和mZVI投加量均为600mg/L且PO43-初始浓度为10mg/L,nZVI的PO43-去除率(87.33%)是mZVI (8.86%)的9.86倍.研究结果表明,nZVI能够高效去除水体中的磷酸盐,主要去除机理是吸附和化学沉淀的双重作用.    

17.  纳米零价铁颗粒去除污染土壤HCl浸提液中的Pb  
   付彧  赵娜  付瑾  崔岩山《环境工程学报》,2012年第6卷第4期
   主要研究了纳米零价铁颗粒对土壤HCl浸提液中重金属Pb的去除效果。通过批实验探讨HCl浓度、纳米零价铁投入量以及处理时间对Pb去除率的影响。实验结果表明,纳米零价铁颗粒对浸提液中Pb的去除反应符合langmuir和freundlich等温吸附方程;反应遵循准一级反应动力学方程,标准化后的反应速率常数KSA=0.018 mL/(m2.min);反应30 min时,0.5 g纳米零价铁对1.0 mol/L的HCl所提取Pb(51.7 mg/L)的去除率达到91.8%。研究结果表明,纳米零价铁对土壤HCl浸提液中Pb具有良好去除效果,但相对于处理水溶液中的Pb,反应速率偏低。    

18.  包覆型纳米零价铁的制备及其去除水中的活性艳蓝  
   成岳  焦创  樊文井  刘海江《环境工程学报》,2013年第7卷第1期
   采用流变相法,以FeSO4.7H2O∶KBH4=1∶2(摩尔比)为固相介质,0.06 g/mL CMC(羧甲基纤维素)水溶液为液相介质,固液比1∶2,反应2 h制备出包覆型纳米零价铁;采用XRD、TEM等手段对合成的纳米零价铁进行表征。探讨不同反应条件对包覆型纳米铁去除活性艳蓝的影响。实验结果表明,初始活性艳蓝(浓度100 mg/L)pH为5,包覆型纳米铁的投加量为6 g/L,反应时间为30 min时,活性艳蓝的去除率可达96%。通过研究机理,其吸附过程符合二级吸附动力学,降解过程符合一级反应动力学。    

19.  零价纳米铁处理水中Cr(VI)的实验研究  被引次数:1
   冯婧微  梁成华  王黎《环境科学与技术》,2011年第34卷第10期
   采用NaBH4还原Fe3+制备纳米级零价铁(NZVI)。运用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对样品进行表征。以C(rⅥ)为研究对象,批实验考察了初始浓度、纳米铁投加量、温度对去除效果的影响,研究NZVI对C(rⅥ)离子的吸附动力学。结果表明,NZVI加入量0.15 g/L,水体中20 mg/L的C(rⅥ)的去除率大于99.5%(210 min)。NZVI对C(rⅥ)的吸附过程符合准二级动力学方程,最大吸附量为198.02 mg/g。实验结果显示,该吸附剂在废水除铬领域具有较好的应用前景。    

20.  改性纳米零价铁的制备及其去除水中的四环素  被引次数:5
   陈华  任晓惠  罗汉金  董婷婷  胡冰洁《环境工程学报》,2011年第5卷第4期
   对聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30)改性纳米零价铁(NZVI)用于水中四环素(TC)的去除进行研究。通过XRD,TEM和 BET对改性后的纳米铁性能进行表征。探讨不同反应条件对PVP-NZVI去除四环素的影响。实验结果表明,在制备过程中添加PVP-K30改性剂可以明显减小纳米铁颗粒粒径,增大比表面积,提高TC的去除率。当初始TC溶液pH为6.5,PVP-NZVI投加量为0.1 g/L,反应240 min时,TC的去除率达98.4%,表明PVP-NZVI能有效去除水中的TC。初始pH值为酸性、偏中性的条件下TC的去除效果较碱性条件下好。同时,对反应产物进行了LC-MS分析,发现有3种主要的还原产物产生,推测出其可能的化学结构。并且对PVP-NZVI去除TC的机理进行了初步探讨。    

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