| 弱磁场强化氧化石墨烯负载纳米零价铁(GO-nFe0/WMF)对水中Cr(Ⅵ)的去除特性及机制 |
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| 引用本文： | 计盟,鲍建国,朱晓伟,杜江坤,郑汉.弱磁场强化氧化石墨烯负载纳米零价铁(GO-nFe0/WMF)对水中Cr(Ⅵ)的去除特性及机制[J].环境科学,2020,41(7):3326-3336. |
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| 作者姓名： | 计盟 鲍建国 朱晓伟 杜江坤 郑汉 |
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| 作者单位： | 中国地质大学(武汉)环境学院, 湖北省特殊废水处理实验室, 武汉 430074,中国地质大学(武汉)环境学院, 湖北省特殊废水处理实验室, 武汉 430074,中国地质大学(武汉)环境学院, 湖北省特殊废水处理实验室, 武汉 430074,中国地质大学(武汉)环境学院, 湖北省特殊废水处理实验室, 武汉 430074,中国地质大学(武汉)环境学院, 湖北省特殊废水处理实验室, 武汉 430074 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（41907153）；湖北省自然科学基金项目（2018CFB262） |
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| 摘 要： | 利用共沉淀法成功制备出绿色、高效且具有较强重复利用性和抗氧化性能的介孔磁性材料氧化石墨烯负载纳米零价铁(GO-nFe~0).通过场发射扫描电镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)、比表面积测试仪(BET)、X射线衍射仪(XRD)以及X射线光电子能谱分析(XPS)等表征手段对GO-nFe~0的形貌、结构以及元素价态进行分析.研究了弱磁场(WMF)协同GO-nFe~0体系(GO-nFe~0/WMF)处理水体中Cr(Ⅵ)的特性和机制,并且考察了不同反应条件对体系去除Cr(Ⅵ)的影响.结果表明,当氧化石墨烯(GO)与纳米零价铁(nFe~0)的负载质量比为1∶10且在20 mT弱磁感应强度的最佳条件下,GO-nFe~0/WMF能够在30 min内完全去除浓度为10mg·L~(-1)的Cr(Ⅵ).随着体系初始pH值的降低和材料投加量的增加,Cr(Ⅵ)的去除效率显著提高.无机阴离子(Cl~-,SO_4~(2-))对Cr(Ⅵ)的去除表现出促进作用,而ClO~-_4和CO_3~(2-)则分别表现出无明显影响和抑制效果.GO-nFe~0在循环利用5次以及暴露空气中30 d仍能保持较高的反应活性.通过XRD、XPS以及邻菲啰啉掩蔽实验证明:GO-nFe~0/WMF体系具有潜在的协同作用,GO可以提高WMF促进nFe~0的腐蚀速率并提高电子转移速率,从而释放更多的Fe~(2+).
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| 关 键 词： | 弱磁场强化(WMF) 氧化石墨烯(GO) 纳米零价铁(nFe0) 六价铬 去除特性以及机制 |
| 收稿时间： | 2019/12/31 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2020/1/17 0:00:00 |
Enhanced Chromate ( Ⅵ ) Removal Characteristics and Mechanism Using Graphene Oxide Immobilized Nanoscale Zero-Valent Iron Coupled with a Weak Magnetic Field (GO-nFe0 / WMF) |
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| JI Meng,BAO Jian-guo,ZHU Xiao-wei,DU Jiang-kun,ZHENG Han.Enhanced Chromate ( Ⅵ ) Removal Characteristics and Mechanism Using Graphene Oxide Immobilized Nanoscale Zero-Valent Iron Coupled with a Weak Magnetic Field (GO-nFe0 / WMF)[J].Chinese Journal of Environmental Science,2020,41(7):3326-3336. |
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| Authors: | JI Meng BAO Jian-guo ZHU Xiao-wei DU Jiang-kun ZHENG Han |
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| Institution: | Hubei Laboratory of Special Wastewater Treatment, School of Environmental Studies, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China |
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