海藻酸钠负载硫化零价铁对水体中Cr(Ⅵ)的还原去除

作者：王旭; 杨欣楠; 黄币娟^*; 刘壮; 牟诗萌; 程敏; 谢燕华

来源：环境科学, 2021, 42(06): 2908-2916.

DOI：10.13227/j.hjkx.202010051

• 六价铬[Cr(Ⅵ)]
• 海藻酸钠
• 硫化零价铁
• 还原
• 机制

本研究以微米零价铁(ZVI)为核心,对ZVI进行硫化改性和海藻酸钠(SA)负载,成功制备一种高效去除Cr(Ⅵ)的功能性材料(SZVI-SA).考察了材料制备过程中螯合剂种类、质量分数、S/Fe等参数对Cr(Ⅵ)去除的影响.采用SEM-EDS、TEM、XRD和XPS等对材料进行表征分析,讨论去除机制.实验结果表明,选择7%的Fe3+为海藻酸钠螯合剂,S/Fe=3.5、干燥温度70℃作为材料制备的较优条件;SZVI-SA对Cr(Ⅵ)的去除过程符合准二级动力学模型,吸附速率主要受Cr(Ⅵ)与SZVI-SA结合位点之间的化学反应速率控制.表征结果表明,SZVI-SA有效成分为Fe S,比表面积较大为97.83 m2·g-1,以微孔为主,孔隙较多.SZVI-SA对Cr(Ⅵ)的还原去除率可达92%,同时能有效地去除反应后溶液中的Cr(Ⅲ)和Fe(Ⅲ).SZVI-SA与Cr(Ⅵ)的反应机制主要为氧化还原反应,主要还原活性物质为Fe2+、S2-和S22-;反应后生成的Fe(Ⅲ)和Cr(Ⅲ)最终以Fe(OH)3、Cr(OH)3和Cr2O3的形式沉淀分离.

• 单位
  成都理工大学; 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室