过程工程学报 ›› 2024, Vol. 24 ›› Issue (3): 346-359.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223189CSTR: 32067.14.jproeng.223189
韦书贤1, 李灿华1,3*, 马文青1, 章蓝月1, 李家茂2, 冒爱琴2, 何川1, 李明晖1, 朱伟长2
1. 安徽工业大学冶金工程学院,安徽 马鞍山 243002
2. 安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽
马鞍山 243002
3. 马鞍山市安工大智能装备技术研究院有限公司,安徽 马鞍山 243002
Shuxian WEI1, Canhua LI1,3*, Wenqing MA1, Lanyue ZHANG1, Jiamao LI2, Aiqin MAO2, Chuan HE1, Minghui LI1, Weichang ZHU2
1. School of Metallurgical Engineering, Anhui University of Technology, Ma'anshan, Anhui 243002, China
2. School of Materials Science and Engineering, Anhui University of Technology, Ma'anshan, Anhui 243002, China 3. Ma'anshan University of Technology Intelligent Equipment Technology Research Institute Co., Ltd., Ma'anshan, Anhui 243002, China
摘要: 针对日益严重的水体重金属污染问题,本实验采用歧化反应制备具有裂隙结构的新型磁性片状纳米零价铁-四氧化三铁(nZVI-Fe3O4),通过多种表征手段对材料的物理化学性质和结构进行了表征,并研究pH、温度、重金属离子溶液初始浓度对nZVI-Fe3O4去除Zn(II)和Pb(II)效率的影响。实验结果显示,nZVI-Fe3O4对Pb(II)和Zn(II)的去除在60 min左右达到平衡状态。在pH值为6、温度为25℃、投加量为1 g/L的条件下,nZVI-Fe3O4可在5~30 min内将10 mg/L模拟废水中Zn(II)和Pb(II)降至痕量级别。随着溶液pH值降低,nZVI-Fe3O4对Pb(II)的吸附效率下降。研究结果表明,nZVI-Fe3O4的去除过程符合Langmuir模型,是一种化学吸附过程。Zn(II)的最大吸附量为13.52 mg/g,Pb(II)的最大吸附量为26.50 mg/g。热力学研究表明,去除过程是自发吸附的。nZVI-Fe3O4主要通过吸附-共沉淀的方式富集Zn(II)和Pb(II)。nZVI-Fe3O4可以通过外加磁场进行回收,在废水处理中去除Pb(II)和Zn(II)方面,具有良好应用前景。