果胶稳定的纳米零价铁去除水中Cr（Ⅵ）的研究

张悦，苏冰琴，张弛，姜玉俊

果胶稳定的纳米零价铁去除水中Cr（Ⅵ）的研究

张悦，苏冰琴，张弛，姜玉俊

（太原理工大学环境科学与工程学院，山西晋中030600）

以果胶为稳定剂，制备果胶稳定的纳米级零价铁材料，进行试验，以期得到最佳反应条件，并进行动力学研究。结果表明，当果胶投加量为0.6 g/L，果胶-nZVI投加量为0.12 g/L，pH条件为5.5，环境温度为25℃时，反应60min后Cr（Ⅵ）的去除率可达98.3%，反应可用伪一级反应动力学模型来描述。通过ln（C/C0）对t作图进行曲线拟合，可以得到表观速率常数kobs=0.013 2min-1和相关系数R2=0.835 1，证明ln（C/C0）与t呈较为良好的线性关系。

纳米零价铁；果胶；稳定剂；Cr（Ⅵ）；动力学模型

随着科技进步，在人类寻求工业科技快速发展的同时，越来越多的铬污染问题也相继产生。有研究表明，环境中的铬通常以Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）的形式存在。其中，Cr（Ⅲ）相对稳定，是一种对人体有益的元素，有利于维持人体机能正常运转。而Cr（Ⅵ）毒性强烈，且易在生物体内蓄积，造成皮肤、鼻腔、心脏及呼吸系统疾病等机体损伤，严重危害人类健康〔1〕。因此，去除水中Cr（Ⅵ），减小铬对环境的污染，已是各国学者关注和研究的问题。目前，去除水中Cr（Ⅵ）的方法主要有物理、化学及生物处理法。

纳米零价铁（nZVI）具有粒径小、比表面积大、还原性强等特点。近年来利用零价铁来吸附Cr（Ⅵ）的处理工艺越来越受到重视。然而，零价纳米铁在空气中极易团聚，阻碍了与Cr（Ⅵ）的反应。为解决这个问题，可考虑对零价铁进行改性。近年来，有研究者探究了许多种改性材料，如壳聚糖、膨润土、碳纤维、羧甲基纤维素、硅酸钙等，使改性后的纳米铁具有良好的分散性，保证其对Cr（Ⅵ）的有效去除。……