納米零價鐵與重金屬的反應:“核-殼”結構在重金屬去除中的作用
本文選題:重金屬 + 納米零價鐵; 參考:《化學學報》2017年06期
【摘要】:重金屬是一類毒性較高、處理難度較大的環(huán)境污染物.納米零價鐵因為具有高效分離、固定重金屬的潛能而受到廣泛關注.其獨特的納米級核殼結構和表面性質(zhì)使納米零價鐵能夠通過吸附、還原和沉淀等多種作用高效去除重金屬.現(xiàn)代儀器分析手段的進步,特別是高分辨電子顯微成像技術的發(fā)展,為深入研究納米零價鐵的微觀結構以及納米零價鐵與重金屬的作用機理開辟了新的視角.本文重點討論了納米零價鐵的結構、性質(zhì)及其在重金屬去除中的作用.研究借助高分辨率的球差校正掃描透射電鏡(Cs-STEM)成像,配合高靈敏度的X射線能譜儀(XEDS)進行化學分析,旨在更好地了解納米零價鐵的精細結構及其與重金屬的界面反應過程和機理.在深入理論研究的同時,通過"小試—中試—工程"逐級放大的方法,系統(tǒng)論證了納米零價鐵處理重金屬廢水的可行性.結果表明,納米零價鐵可有效、同步去除實際廢水中銅、砷、鉛、鋅等多種重金屬,并具有較高的去除負荷.
[Abstract]:Heavy metals are a class of environmental pollutants with high toxicity and difficulty in treatment.Nanocrystalline zero-valent iron has attracted much attention because of its high-efficiency separation and the potential to immobilize heavy metals.Its unique nanocrystalline core-shell structure and surface properties enable nanocrystalline zero-valent iron to efficiently remove heavy metals by adsorption, reduction and precipitation.The progress of modern instrument analysis, especially the development of high resolution electron microscopy (HRM), opens up a new perspective for the further study of the microstructure of nanocrystalline zero-valent iron and the mechanism of the interaction between nano-zero-valent iron and heavy metals.In this paper, the structure, properties and role of nanocrystalline zero-valent iron in heavy metal removal are discussed.By means of high resolution spherical aberration correction scanning transmission electron microscopy (Cs-STEMm) imaging, the chemical analysis was carried out in conjunction with a highly sensitive X-ray energy spectrometer (XEDS).The aim is to better understand the fine structure of nanocrystalline zero-valent iron and its interfacial reaction process and mechanism with heavy metals.At the same time of deep theoretical research, the feasibility of treating heavy metal wastewater by nanometer zero-valent iron was systematically demonstrated by the method of "small trial-pilot-engineering" step by step amplification.The results show that nano-iron can be used to remove copper, arsenic, lead, zinc and other heavy metals in wastewater simultaneously, and has a high removal load.
【作者單位】: 同濟大學環(huán)境科學與工程學院污染控制與資源化研究國家重點實驗室;
【基金】:國家自然科學基金(Nos.21677107,51578398)資助~~
【分類號】:X703
【參考文獻】
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【共引文獻】
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本文編號:1746994
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