可见光促进咖啡渣去除重金属离子Cr(Ⅵ)的行为及机理

作者：胡月; 陈玉婷; 宋俊志; 卢文贯; 李锐; 王小兵^*

来源：水处理技术, 2022, 48(12): 53-58.

DOI：10.16796/j.cnki.1000-3770.2022.12.011

• 咖啡渣
• Cr(Ⅵ)去除
• 光还原

本文考察了在可见光条件下利用咖啡渣去除水体中重金属离子Cr(Ⅵ)的行为及机理。实验结果表明咖啡渣在可见光照射下能够去除水体中98%的Cr(Ⅵ)，其去除Cr(Ⅵ)的表观拟合速率常数(0.0193 min-1)是避光条件下的8倍。XRD和FT-IR等表征结果表明咖啡渣由大量的木质素及一定量的酚羟基，氨基和羧酸基等官能团物质构成。紫外-可见漫反射光谱和光电流试验证明咖啡渣具有可见光响应能力，在可见光的激发下，咖啡渣固体内部的电子-空穴对快速分离，光电子由价带跃迁到导带，具有还原性的光生电子直接被预吸附在咖啡渣表面的Cr(Ⅵ)离子捕获，从而实现Cr(Ⅵ)的快速还原去除。此外，咖啡渣具有稳定的光响应能力和循环去除Cr(Ⅵ)的能力，以及治理含Cr(Ⅵ)工业废水的潜力。该研究揭示了可见光促进咖啡渣高效去除Cr(Ⅵ)的机制，同时为实现咖啡渣的资源化利用提供了一种可行的思路。

• 单位
  土木工程学院; 韶关学院