响应面法优化硅藻土负载纳米零价铁去除水中Cr(Ⅵ)

作     者：刘下国 周安益 吴事典 李嘉诚 李凯 LIU Xia-guo;ZHOU An-yi;WU Shi-dian;LI Jia-cheng;LI Kai

作者机构：江苏省环保集团苏州有限公司 江苏省汾湖高新技术产业开发区安全生产监督管理和环境保护局 

出 版 物：《离子交换与吸附》 (Ion Exchange and Adsorption)

年 卷 期：2024年第40卷第1期

页      面：91-98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] 

主　　题：纳米零价铁 Cr(Ⅵ) 硅藻土 响应面法 

摘      要：近年来，纳米零价铁(Nanoscale zerovalent iron, NZVI)因高还原性、高比表面积等优点被广泛应用于去除水中Cr(Ⅵ)的研究。本文采用壳聚糖改性后的硅藻土(CDt)对NZVI进行负载制备了硅藻土负载型纳米零价铁(NZVI-CDt)，并对其去除水中Cr(Ⅵ)的条件进行了响应面法优化。以负载比(CDt与NZVI的质量比)、温度、反应时间以及反应溶液pH值为4个响应因素，以水中Cr(Ⅵ)的去除率为响应值进行了四因素三水平的响应面实验设计(Box-Behnken Design, BBD)，建立了响应面模型。分析结果表明：模型在整个回归区域内拟合度好，4个因素对Cr(Ⅵ)去除率的影响是显著的(F值为146.83)，影响顺序为溶液p H值负载比反应时间温度。通过模型优化得到最佳去除条件为：负载比3∶1，温度30℃，反应时间35 min,pH=4，且预测的Cr(Ⅵ)最高去除率为97.81%。通过3组平行实验对模型的预测结果进行验证，得到预测值高于实际值且绝对误差为1.93%，说明预测值与实际值的拟合度较好。通过该研究优化了NZVI-CDt去除水中Cr(Ⅵ)的反应条件，为NZVI-CDt的实际应用提供了数据支持和理论依据。