凹凸棒石的解聚对凹凸棒石负载纳米Fe/Ni降解水中2,4-二氯酚的增强作用

王珺雯， 刘 红， 石 飞, 范先媛

(1.武汉科技大学 资源与环境工程学院， 武汉 430081； 2.武汉科技大学 冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室， 武汉 430081; 3.中国医药集团联合工程有限公司 环保事业部, 武汉 430223)

0 引 言

氯酚作为一种工业原材料[1-3]，在工业生产活动中可通过自然挥发、泄漏及废水排放等途径进入环境，造成环境污染。1994年，Gillham等首次利用铁单质降解氯酚[4]。此后，纳米零价铁(nFe)作为一种新型高效脱氯材料被广泛研究。nFe具有比表面积大和反应活性高的特点，但其存在易团聚和钝化等缺点。因此，越来越多的学者开始研究nFe的改进技术[5- 6]。本文采用固体负载和双金属复合两种改进方式克服nFe的上述缺点。

nFe与另一种活性较低的过渡金属复合，可使nFe与水反应产生的H2转化为活性氢原子H*[16]，从而大大提高nFe对氯酚的脱氯降解效率。Ni作为一种价格适中且氢解性能较好的过渡金属，适宜用来构建纳米Fe/Ni双金属材料[17]。

nFe常见的载体材料有石墨、凹凸棒石、活性炭和壳聚糖等。其中凹凸棒石(ATP)是一种宽度为20～70 nm、长度为0.5～5 μm的纤维棒状天然纳米材料，具有来源广、比表面积大和价格低廉等优点[7-9]，其化学式为(Al2Mg2)Si8O20(OH)2(OH2)4·4H2O。由于凹凸棒石在范德华力和氢键等分子间力作用下，多以聚集体或棒晶束形式存在，因而难以发挥其天然纳米材料的优良性能[10-11]。将凹凸棒石棒晶束解聚为棒晶单体后可充分发挥其纳米材料特性，将解聚后的材料作为载体可更大程度地分散团聚的nFe颗粒。

凹凸棒石晶束的解离主要有干法和湿法两大类[12-13]。……