Fe_多羧酸盐配合物光催化还原Cr_

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1、第34卷第4期江汉大学学报(自然科学版)Vol.34No.42006年12月JournalofJianghanUniversity(NaturalSciences)Dec.,2006Fe(III)-多羧酸盐配合物光催化还原Cr(VI)刘延湘,刘君侠,吴荣,彭婕（江汉大学化学与环境工程学院，武汉430056）摘要：研究了在高压汞灯(300nm)光照下4种FeIII-多羧酸盐络合物（FeIII-柠檬酸，FeIII-草酸钠，FeIII-酒石酸钾，FeIII-EDTA）对CrVI的光还原试验，比较了它们光还原Cr(VI)的反应速率．

2、具体研究了在FeIII-草酸钠体系中CrVI)的光还原．探讨了各种影响因素：初始pH值，FeIII、草酸盐、CrVI的初始浓度，以及FeIII∶草酸盐的配比，光照强度等对CrVI光还原的影响．结果表明：在不同光化学体系中光还原CrVI的速率在不加FeIII时,光还原CrVI的速率由大到小依次为：EDTA、草酸钠、柠檬酸钠、酒石酸钾．在FeIII-多羧酸盐络合物体系中CrVI的光还原速率由大到小依次为FeIII-酒石酸钾、FeIII-EDTA、FeIII-柠檬酸钠、FeIII-草酸钠．在FeIII-草酸钠体系中CrVI的光还原

3、速率随着pH值的增大而减小；随FeIII、草酸钠初始浓度的增加而增加，而随CrVI初始浓度的增加，光还原CrVI的速率是减少的．关键词：FeIII-多羧酸盐配合物；光还原；CrVI中图分类号：O643.32文献标识码：A文章编号：1673-0143200604-0040-04铬是地壳中分布第七广泛的元素，也是生物光还原的影响，包括反应体系初始pH值及体必需的微量元素之一．其氧化态为2~+6，水FeIII)、草酸盐、FeIII)∶草酸盐配比、CrVI)的体中的主要形态取决于其氧化还原电位和所处环初始浓度，光强等．境的pH值，其

4、中+3、+6为常见的稳定态．在pH1实验部分为6~8的水体中，CrIII)主要以水合离子配合物的形式存在；CrVI)一般以CrO2、HCrO、CrO21.1主要仪器与试剂4427等阴离子形式存在．CrVI)具有强毒性和致癌SGY1多功能光化学反应器（南京胥江机电1厂）；300W、500W高压汞灯(300nm)（南京性，被美国环保局（EPA）列为优先污染物．含铬废水多采用氧化还原法、离子交换、铬酸钡沉胥江机电厂）；UV-160A型紫外-可见分光光度计2淀等方法处理．近年来光化学还原CrVI)的研（日本岛津公司）；PHS-2C型

5、精密酸度计（上海3~6精密科学仪器有限公司）．究主要集中在TiO2多相光催化体系．多羧酸盐（如柠檬酸盐，草酸盐，酒石酸盐，FeCl36H2O，柠檬酸钠，酒石酸钠，草酸钠，乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)等）能与FeIII)形EDTA，重铬酸钾,二苯碳酰二肼（DPCI），浓硫成较强配合物，具有较高的光化学活性，UV-Vis酸、氢氧化钠、盐酸等均为分析纯，试验用水为光照下，产生具有强氧化能力的羟基自由基OH，二次蒸馏水．7成为环境中许多有机污染物降解的氧化剂，而1.2实验方法且FeIII)还原生成FeII)，也能促进水溶液中Cr配

6、制含有一定浓度的CrVI)、FeIII)和柠檬8VI)的还原．酸钠，酒石酸钾，草酸钠，EDTA的水溶液，用由于FeIII-草酸盐广泛存在于环境中，是天稀盐酸溶液和稀氢氧化钠溶液调节体系至一定然水相中广泛存在的重要组分，对于天然水相的pH值，然后分别装入石英试管中，置于自转式9光化学氧化还原具有重要影响．实验选用光反应器中，用高压汞灯(300nm)照射，每FeIII-草酸盐体系，研究了不同条件下对CrVI)隔一定时间取样立即分析．残余CrVI)的浓度收稿日期：2006－09－06作者简介：刘延湘(1966)，男，湖南涟源人，副

7、教授，博士生，主要从事环境污染物的光化学转化研究．2006年第4期刘延湘等：Fe(III)-多羧酸盐配合物光催化还原Cr(VI)4110用二苯碳酰二肼比色法测定；同时改变体系序由快到慢依次为FeIII-酒石酸钾、FeIII)-EDTA、pH值、FeIII)的初始浓度、CrVI)初始浓度、草FeIII-柠檬酸钠、FeIII-草酸钠体系，其中EDTA酸盐的初始浓度、FeIII)∶草酸盐配比对CrVI)的和酒石酸钾的体系中CrVI)被还原的速率很快，光还原的影响．不到2min转化率达到100%，其次是柠檬酸钠体系和草酸钠体系．在柠

8、檬酸体系中，5minCrVI)2结果与讨论的浓度还剩5.95%；在草酸钠体系中，5minCrVI)2.1多羧酸盐及FeIII-多羧酸盐配合物对的浓度还剩50.7%．Cr(VI)光还原的影响这4种多羧酸盐都能与FeIII)形成较强配合按实验方法，在[CrVI)]=100molL1，物，但具有