凹凸棒土负载硫化纳米零价铁对水中Cu(II)的去除机理研究

编号：FTJS07665

篇名：凹凸棒土负载硫化纳米零价铁对水中Cu(II)的去除机理研究

作者：刘红 李春侠 范先媛 孙泽伟 张家源

关键词： 纳米零价铁 凹凸棒土 硫化作用 CU(II) 界面反应 去除机理

机构： 武汉科技大学资源与环境工程学院 武汉科技大学冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室

摘要： 针对纳米零价铁易团聚及表面形成钝化层的缺点,本文以凹凸棒土为载体、以硫代硫酸钠为硫化试剂,制备了凹凸棒土负载硫化纳米零价铁(S-nZVI@ATP)复合材料,并考察了复合材料对水中Cu(II)的去除效果。由SEM可观察到,经过凹凸棒土负载及硫化改性后的纳米零价铁串珠状结构变短,且被分散为单个的球形颗粒;比表面积测定结果表明,S-nZVI@ATP复合材料的BET比表面积为46.04m^2/g,与纳米零价铁相比提高了约1.35倍;由TEM观察到,经硫化的纳米零价铁颗粒界面处包裹了一层FeS,粒径由57.6nm增至118.5nm。S-nZVI@ATP复合材料去除水中Cu(II)的机理主要是硫化纳米铁界面处的Fe0将Cu^2+还原为CuO以及FeS转化为溶度积更小的CuS,该过程符合Langmuir-Hinshelwood吸附/还原模型和Langmuir等温吸附模型。本实验条件下,复合材料对Cu(II)的最大吸附-还原量可达9.25mmol/g(587.8mg/g)。