碳基纳米零价铁-铜复合材料去除水中三氯硝基甲烷

编号：NMJS07069

篇名：碳基纳米零价铁-铜复合材料去除水中三氯硝基甲烷

作者：陈海峰 龚婷婷 鲜啟鸣

关键词： 纳米零价铁 碳基复合材料 卤代硝基甲烷(HNMs) 去除技术 饮用水

机构： 污染控制与资源化研究国家重点实验室 江苏省农药废水处理及资源化利用工程研究中心

摘要： 卤代硝基甲烷(HNMs)是一类典型的含氮消毒副产物(N-DBPs),具有较强的毒性,在饮用水、污水和泳池水中频繁检出.以葡萄糖、氯化铁和氯化铜为原料,通过碳化和煅烧,制备得到纳米零价铁、铜均匀负载的碳基复合材料,材料中的铁为体心立方的α-Fe0,铜为面心立方体铜,颗粒呈球形且未发生明显的团聚,其平均粒径为18 nm,复合材料比表面积为417 m2·g^-1.铜的添加能显著加快复合材料去除三氯硝基甲烷(TCNM)的效率,当Fe与Cu的质量比为10∶1时,复合材料对水中的TCNM具有最高的去除效率和最快的去除速率.在材料投加量为10 mg·L^-1(以铁计),TCNM初始浓度为10μg·L^-1,初始pH值为6.0,温度为25℃,且体系无氧、无余氯的条件下,60 min内可以去除99.7%的TCNM,去除TCNM的反应符合准一级反应动力学方程(R2> 0.9).复合材料在降解TCNM过程中会发生铁的流失,多次使用后的复合材料表面出现了铁的氧化产物,主要为Fe3O4和Fe2O3,经过二次煅烧,可以恢复复合材料的活性.