微纳米级天然黄铁矿负载nZVI去除水中Cr(Ⅵ)

作     者：解崇巍 高雨欣 马鑫辉 王婷 田慧霞 丁庆伟 XIE Chongwei;GAO Yuxin;MA Xinhui;WANG Ting;TIAN Huixia;DING Qingwei

作者机构：太原科技大学环境与资源学院太原030024 

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

年 卷 期：2024年第18卷第4期

页      面：1172-1182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：山西省重点研发计划高新领域项目(201903D121085) 山西省重点研发计划项目(202202140601019) 山西省生态功能材料与污染修复技术工程研究中心项目(2022) 

主　　题：纳米零价铁 天然黄铁矿 铬 机械活化 

摘      要：采用机械活化(球磨)的方式,制备了微纳米级天然黄铁矿。同时以此作为载体材料,通过液相还原法制备了微纳米级天然黄铁矿负载纳米零价铁(nZVI/黄铁矿)去除水中的Cr(VI)。分析了nZVI/黄铁矿中黄铁矿和nZVI的质量比、反应初始pH对Cr(Ⅵ)去除效果的影响,并结合动力学、吸附等温线和热力学的拟合结果,对反应机理进行了探讨。结果表明,在nZVI/黄铁矿去除Cr(Ⅵ)的实验中,黄铁矿和nZVI的最佳质量比为1:2,且黄铁矿的负载加强了nZVI在酸性和碱性条件下对Cr(Ⅵ)去除能力。除此之外,nZVI/黄铁矿和nZVI对Cr(Ⅵ)去除过程均符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附曲线,吸附过程由物理吸附和化学吸附共同控制,为极易发生的多层吸附。反应体系中ΔG0、ΔS0,为熵增吸热反应,可以自发进行。nZVI/黄铁矿对Cr(Ⅵ)具有更好的吸附性能和还原固定效果,反应更容易进行。以上研究结果可为天然黄铁矿和零价铁协同处理重金属的实际应用提供技术支持。