rGO/Fe(0)复合材料的制备及其对Cr(VI)的吸附机理

作     者：刘转年 刘威 廖晟 

作者机构：西安科技大学地质与环境学院 

出 版 物：《环境工程》 (Environmental Engineering)

年 卷 期：2024年

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）] 081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：陕西省重点研发计划项目（2022SF-578） 陕西省水利科技计划资助项目（2022slkj-5） 

主　　题：rGO/Fe(0) Cr(VI) 吸附还原 去除机理 循环利用 

摘      要：用硼氢化钠(NaBH4)将氧化石墨烯(GO)与Fe(II)还原制备rGO/Fe(0)复合材料，以Cr(VI)模拟废水为研究对象，采用SEM、XPS、FT-IR、XRD及BET表征技术对rGO/Fe(0)进行微观形貌和物化性质表征分析，结合吸附动力学、吸附热力学和吸附等温线等模型探究rGO/Fe(0)对Cr(VI)的吸附还原性能及机理。结果表明：rGO/Fe(0)相对rGO的比表面积(20.03 m2/g)提高了111.1%，孔容(0.08 cm3/g)提高了162.5%，孔径(16.45 nm)提高了21.7%。rGO/Fe(0)将Cr(VI)吸附还原成Cr(III)后被rGO固定在表面，剩余的部分Cr(III)扩散到溶液中。pH=3时，rGO/Fe(0)对Cr(VI)的去除量为28.75 mg/g，其中还原量为23.91 mg/g，溶液中的Cr(III)为11.54 mg/L。rGO/Fe(0)去除Cr(VI)的主要机理为静电吸引、还原作用和络合作用。rGO/Fe(0)对Cr(VI)的去除率为57.5%，其中还原反应贡献率为83.2%，说明rGO/Fe(0)去除Cr(VI)的主要机理为还原反应，同时Fe(0)被氧化成Fe(II)和Fe(III)。循环利用结果表明rGO/Fe(0)在循环四次后对Cr(VI)去除率降低17.6%。rGO/Fe(0)对实际Cr(VI)废水的去除率为79.5%。