纳米零价铁去除水中重金属离子的研究进展.pdf

《纳米零价铁去除水中重金属离子的研究进展.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第21卷第3期化学研究中国科技核心期刊2010年5月CHEM1CAIRESEARCHhxyj@henu．edu．cn纳米零价铁去除水中重金属离子的研究进展张鑫(陕西中医学院药学院，陕西咸阳712046)摘要：重金属离子危害严重．本文综述了近几年纳米零价铁去除水中重金属离子的研究，总结了纳米零价铁去除水中重金属离子的机理，主要包括：纳米零价铁的表面吸附一配合、还原、吸附一还原。并对纳米零价铁在这一领域的应用进行了展望．关键词：纳米零价铁；重金属离子；废水处理；综述中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1008—1011(

2、2010)03—0097—04ResearchProgressonRemovalofHeavyMetalIonsFromAqueousSolutionbyNanoscaleZero-valentIronZHANGXin(Collegeo，Medicine，ShaanxiUniversityofChineseMedicine，Xianyang712046，Shannji，China)Abstract：Heavymetalionshavecausedseriouspollutioneffectsonenvironment．The

3、studyde—velopmentonremovalofheavymetalionsfromaqueoussolutionbynanoscalezero—valentironwasreviewed．Thethreereactionmechanismsofnanoscalezero—valentironduringremovingdifferentheavymetalionprimarilywere：adsorption／surfacecomplexing，reduction，dualad—sorptionandreducti

4、on．Besidestheapplicationperspectiveofnanocalezero—valentironinthisfieldwasexpected．Keywords：nanoscalezero—valentiron；heavymetalions；wastewatertreatment；review现代社会随着工业和经济的发展，排入水中的重金属离子已成为水环境中的一大类污染物质，其中重金属Cd、Cr、Cu、Pb、Hg、Ni和Tl及其化合物被列为环境优先控制污染物_1]，这些污染物对人类健康、动植物及水生生物的

5、存在产生严重危害_2]，因此一直以来有关重金属离子废水的处理倍受国内外环境工程领域工作者的关注．目前处理重金属废水的传统方法有吸附法、化学沉淀法、离子交换法、生物吸附法、渗透法、电解法、膜分离法等]，而采用纳米零价铁去除水中重金属离子，由于去除效率高、所需时间短而受到越来越多的重视]．纳米零价铁(nZV1)是指粒径在1～100nm之间、比表面积为lO～70m／g的Fe。粒子_7]．由于比表面积较大、反应活性较强，在去除水中一些重金属离子的过程中，纳米零价铁显示了优越的修复能力]．因此本文作者根据目前国内外纳米零价铁去除水中一

6、些污染物的文献研究，综述了纳米零价铁去除水中重金属离子的机理和这一领域的研究现状．1纳米零价铁对重金属离子的作用1．1还原作用Fe的价电子层结构为3d4s，在298．15K、1O1325Pa下Fe抖／Fe的标准电极电位(0一一0．440收稿日期：2009—12—31．作者简介：张鑫(1978一)，女，助教，硕士，主要从事绿色化学研究．E—mail：xinzhang71s@sina．corn．98化学研究2010拄v)较负引，因此Fe反应活性较强，作为电子授体在其表面通过电子传递将电子给予一些标准电极电位比一0．440V正的金

7、属离子，这些金属离子得到电子被还原，从而使其浓度降低或从溶液中除去，与此同时零价铁被氧化]．Fe。—一Fe+2e～2+=一0．440V(1)1．2吸附作用纳米零价铁粒子比普通铁粉的粒径小、比表面积大，如粒径小于10m的普通铁粉的比表面积仅为0．9mz／gE]，因此纳米零价铁粒子的表面能量高、吸附能力强，能通过吸附作用去除水中的一些重金属离子．1．3共沉淀作用当纳米零价铁用于去除水中污染物时，在Fe—H0体系中，Fe除了能还原标准电极电位较正的金属离子外，还可能会发生以下反应]：Fe4-2H2O—Fe+H2+2OH(2)在纳米

8、零价铁不断反应的过程中，溶液中某些金属离子与OH一在纳米零价铁粒子表面进行配合，生成微溶物从而降低溶液中该金属离子的浓度；Fe不稳定，继续氧化为Fe”与溶液中的OH一结合形成FeOOH[8]．采用纳米零价铁去除水中重金属的过程中，对于不同的金属离子，有时不仅仅是一种机理，还可能是两种机理共