葡萄籽提取液还原制备生物炭负载纳米铁对水中As(Ⅲ)的去除性能及机理

作     者：吴培 刘子璇 雷明婧 余意 刘家豪 聂芳 朱健 王平 WU Pei;LIU Zixuan;LEI Mingjing;YU Yi;LIU Jiahao;NIE Fang;ZHU Jian;WANG Ping

作者机构：中南林业科技大学环境科学与工程学院长沙410004 湖南恒凯环保科技投资有限公司长沙410000 

出 版 物：《环境工程学报》 (Chinese Journal of Environmental Engineering)

年 卷 期：2023年第17卷第8期

页      面：2596-2605页

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(22276220) 湖南省重点研发计划项目(2017SK2273,2019SK2191) 湖南省高校创新平台开放基金项目(19K107) 湖南省教育厅科学研究一般项目(19C1900) 

主　　题：生物炭 纳米铁 葡萄籽提取液 去除 As(Ⅲ) 

摘      要：利用植物提取液绿色合成的纳米铁,具有绿色环保、成本低廉等优点。本文采用葡萄籽提取液作为还原剂和稳定剂,风车草生物炭为载体,制备了生物炭负载纳米铁(CBC-nZVI),用于去除废水中的As(Ⅲ)。结果表明,纳米铁(nZVI)成功负载于生物炭表面,具有较大的比表面积和孔体积;随着反应时间的延长,溶液温度的升高,CBC-nZVI投加量的增加和溶液初始pH的增大,CBC-nZVI对As(Ⅲ)的吸附量不断增大;Langmuir等温吸附模型能更准确地描述CBC-nZVI对As(Ⅲ)吸附行为,CBC-nZVI对As(Ⅲ)去除过程符合准二级动力学模型,表明CBC-nZVI对As(Ⅲ)的吸附是单层吸附,以化学吸附为主。ESR表征结果表明CBC-nZVI在有氧反应体系中生成了·OH,反应过程中,As(Ⅲ)大部分被氧化为毒性较低的As(Ⅴ),通过吸附、氧化还原和共沉淀实现As(Ⅲ)的最终去除。