零价金属对氯代有机物还原脱氯的研究进展
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零价铁柱还原三氯乙烯及零价铁表面特性研究高艳娇;刘瑞;赵丽红;肖静;张鑫【摘要】采用零价铁(ZVI)还原地下水中的三氯乙烯(TCE)污染,研究了铁柱长期运行期间pH值及TCE去除率的变化,并对铁粉表面覆盖物进行了SEM,EDS及Roman光谱分析.实验结果表明:随着运行时间的持续增加,处理水pH值不断升高;在运行末期出水的TCE浓度最小值为0.35 mg/L,TCE去除率最大值为93%;铁粉表面有少量沉淀覆盖,沉淀物为铁的氧化物及碳酸钙,尚未对ZVI与TCE的反应产生抑制作用.%ZVI was used to reduce TCE pollution in groundwater.The change of pH value and the removal rate of TCE of iron column during long-term operation were studied, and the coatings on the surface of iron powder were investigated by SEM, EDS and Roman spectrum.The experimental results showed that with the extension of running time, the pH of effluents increased, in the late running the minimum TCE concentration was 0.35 mg/L, TCE removal rate was as high as 93% and a small amount of precipitations formed on iron powder surface.These precipitations were iron oxides and calcium carbonate which had not inhibited the reaction between ZVI and TCE.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2016(016)030【总页数】5页(P153-156,164)【关键词】零价铁;三氯乙烯;碳酸钙;铁氧化物【作者】高艳娇;刘瑞;赵丽红;肖静;张鑫【作者单位】辽宁工业大学土木建筑工程学院,锦州 121001;辽宁工业大学土木建筑工程学院,锦州 121001;辽宁工业大学土木建筑工程学院,锦州 121001;辽宁工业大学土木建筑工程学院,锦州 121001;辽宁工业大学土木建筑工程学院,锦州121001【正文语种】中文【中图分类】X703.1目前由于垃圾渗滤液和工业废渣淋滤液向地下的渗透,石油烃类的泄露及废水向地下的无序排放,使得地下水的污染呈上升趋势。
纳米零价铁在污水处理中的应用及研究进展刘晓龙 张宏(西北民族大学 化工学院,甘 肃 兰州 730030)摘要:近年来纳米零价铁(nZVI)作为新型的去污材料,其比表面积大、还原性强、表面活性高、原料丰富易得,是目前研究的热点。
本文主要介绍了纳米零价铁的制备方法,同时针对纳米零价铁在实际应用中存在的易团聚和氧化等问题,总结了改进纳米零价铁活性的一系列的修饰方法,如表面改性、固体负载、纳米双金属等,以达到分散nZVI 的目的,使其能够均匀稳定的存在于水处理体系。
关键词:纳米零价铁;改性;污水纳米零价铁(nZVI)是指粒径处于纳米级别,并且小于100nm 的零价铁颗粒,主要通过含铁化合物还原所得到,其原料丰富、价格低廉,已逐渐取代传统意义上的修复材料,成为目前广泛研究的环境纳米材料之一。
另外,由于铁的电极电位E 0(Fe 2+/Fe)=-0.41V,具有很强的还原性,能够非常有效的还原污水中存在的无机物、有机物、重金属离子、染料和农药等污染物。
1997年,Wang 和Zhang [1]率先采用化学液相还原法合成了粒径大概在60nm 左右的nZVI,并将其用于有机氯化物的降解,成功开创了nZVI 在环境工程领域的先例。
此后,越来越多的国内外学者证实了nZVI 在环境领域确实有着极高的应用价值。
但是,由于nZVI 本身比较容易被氧化,会在其表面形成一层钝化层使得反应效率降低,另外,nZVI 由于自身具有磁性,容易发生团聚,导致表面活性降低。
因此,对于nZVI 的改性(如表面修饰和与其他处理技术相结合)已经成为今后广大学者研究的热点之一。
1 nZVI的制备目前,最常见的纳米零价铁的制备方法主要是化学液相还原法。
该方法是在液相环境下通过强还原剂硼氢化物(如NaBH 4、KBH 4等)将Fe 2+、Fe 3+还原成零价铁,从而制得nZVI 颗粒[2]。
该方法操作简单,反应条件温和,制得的纳米零价铁颗粒粒径大概在60~80nm 之间,且纯度较高,但是容易在水洗的过程中被氧化。
化学试剂,2007,29(2),75~77;104镍基催化剂加氢还原氯代硝基苯时脱氯机制的研究孙昱*,李斌栋,吕春绪,户安军(南京理工大学化工学院,江苏南京 210094)摘要:N-i B/SiO 2非晶态合金对一系列氯代芳烃硝基化合物进行加氢,脱氯顺序依次为:2-氯-5-硝基甲苯>邻氯硝基苯>间氯硝基苯=对氯硝基苯>2,5-二氯硝基苯。
将N-i B/SiO 2非晶态合金和Raney Ni 催化加氢邻氯硝基苯进行了对比,发现在 NO 2转化成 NH 2的反应终了之前,用非晶态镍催化剂的脱氯速度小于用Raney Ni 催化剂的脱氯速度,但加氢反应终了之后,在非晶态镍催化剂上的脱氯速度大于Raney Ni 催化剂上的脱氯速度。
镍基催化剂的软硬度是催化剂选择性好坏的主要原因,镍基催化剂软度大有利于催化剂选择性的提高。
关键词:氯代硝基苯;氯代苯胺;催化加氢;镍基催化剂软度中图分类号:O643.3 文献标识码:A 文章编号:0258-3283(2007)02-0075-03收稿日期:2006-09-06作者简介:孙昱(1975-),男,湖南桃江人,博士生,主要从事催化加氢研究。
氯代苯胺是一种重要的精细化工中间体,广泛应用于生产农药、染料、医药等精细化学品[1],一般由氯代硝基苯还原制得。
催化加氢法具有产品质量好、产生三废少、后处理简单等优点备受青睐。
氯代硝基苯在催化加氢过程中往往容易脱氯,因此解决加氢脱氯问题是催化剂设计的关键。
镍由于其价格优势,人们对其研究较多,其中镍基非晶态合金由于其独特的结构而具有优良的催化性能,更是研究的热点[2-5],但是对于镍基催化剂与脱氯关系的研究较为少见。
本文以自制的N-i B/SiO 2非晶态合金和普通的Raney Ni 为催化剂,对一系列氯代硝基苯化合物的加氢进行了考察,拟找出镍基催化剂催化加氢氯代硝基苯时的脱氯机制。
1 实验部分1 1 主要仪器与试剂JA 1100型电感耦合等离子直读光谱仪(ICP,美国Jarrel-l Ash 公司);D8转靶X 射线衍射仪(XRD,德国B ruker 公司);JE M -2100型透射电镜(TE M,日本电子公司);JE M 2000EX 型选区电子衍射(SAED,美国JE OL 公司);福立GC 9790型气相色谱仪(SE 30m 0 53mm 1 m,FID 检测器,载气为N 2,柱温80 ,峰面积归一法确定含量)。
收稿日期:2010-02-09;修回日期:2010-02-25!!!!!!"!"!!!!!!"!"安全与环保三氯乙烯生产废水中氯代烃的脱除邹有良1凌险峰2沈卓贤1周兴1(1.杭州浙大易泰环境科技有限公司,杭州310013;2.浙江巨化股份有限公司,浙江衢州324004)摘要以三氯乙烯生产工业废水为处理对象,采用0价铁催化还原、混凝沉淀法,对氯代烃进行脱除处理,探讨了脱氯处理效果及其反应机理。
结果表明,三氯乙烯的脱氯效率大于99%,其他氯代烃脱氯效率大于90%。
催化还原反应在常温、常压下进行,反应条件温和,对三氯乙烯生产废水中的氯代烃具有很好的脱除效果。
关键词三氯乙烯;氯代烃;脱氯;催化还原中图分类号X783文献标识码ADOI 10.3969/j.issn.1006-6829.2010.02.012三氯乙烯(C 2HCl 3),是重要的化工原料和有机溶剂,广泛用于制冷剂(R134a ,即1,1,1,2-四氟乙烷)、农药、橡胶工业、脱脂和洗涤织物的制造等。
三氯乙烯生产中,要产生大量的废水,其中主要污染物为三氯乙烯、四氯乙烷等氯代烃类。
大多氯代烃类化学性质相对稳定,具有较高的辛醇-水分配系数,容易在生物体、土壤和沉积物的有机质中累积,其上氯原子对微生物具有毒性,所以在自然界中降解缓慢,环境危害周期长,如多氯联苯半衰期为长达近百年;许多氯代烃被认为具有“致癌、致畸形、致突变”效应;氯代烃在对人类重要食物链中,特别是在水生生物中可发生生物蓄积[1]。
因此在前苏联和一些西方国家,禁止含此类污染物的废水直接排放或送入生物处理系统中。
三氯乙烯生产工业废水的治理,可以参照氯代有机物废水的治理方法,传统处理方法有物理法(气提法、吸附法、萃取法等)、化学法和生物法等[2-3]。
物理法适合于废水中高含量有机氯化合物的回收,但一般难以达到废水的排放要求;活性炭吸附法虽然可以将废水中的有机氯化物降至较低含量,但是处理成本较高[4]。
氧化锌表面的Fe(Ⅱ)对三氯乙烯的还原脱氯研究 顾晓清;马小东;孙红文 【期刊名称】《生态环境学报》 【年(卷),期】2007(016)004 【摘 要】通过批量实验研究了在氧化锌-Fe(Ⅱ)混合体系中,束缚在氧化锌表面的Fe(Ⅱ)对三氯乙烯的还原脱氯作用.结果表明,这种束缚在氧化锌表面的Fe(Ⅱ)对三氯乙烯有一定的还原脱氯作用,且脱氯反应符合准一级反应动力学方程.与均质溶液中的Fe(Ⅱ)相比,束缚在氧化锌表面的Fe(Ⅱ)对三氯乙烯有更强的还原脱氯作用.实验还发现三氯乙烯在氧化锌-Fe(Ⅱ)混合体系中的还原脱氯速率受pH值和Fe(Ⅱ)浓度的影响.Fe(Ⅱ)浓度为1 mmol·L-1,在pH值5.0~9.0范围内,还原脱氯反应速率常数kobs及三氯乙烯去除率随着pH值的升高而增大.维持pH值7.0不变,在Fe(Ⅱ)浓度1~4 mmol·L-1范围内,kobs及三氯乙烯去除率随Fe(Ⅱ)浓度的增大而增大,但是Fe(Ⅱ)浓度进一步升高,kobs及三氯乙烯去除率反而降低.当Fe(Ⅱ)初始浓度为4 mmol·L-1、pH=7.0时,三氯乙烯在氧化锌-Fe(Ⅱ)混合体系中的kobs及三氯乙烯去除率均达到最大值,分别为0.260 h-1、71.7%.
【总页数】4页(P1180-1183) 【作 者】顾晓清;马小东;孙红文 【作者单位】南开大学环境科学与工程学院,天津,300071;南开大学环境科学与工程学院,天津,300071;南开大学环境科学与工程学院,天津,300071
【正文语种】中 文 【中图分类】X13 【相关文献】 1.Fe/Zn双金属对地下水中PCBs的还原脱氯研究 [J], 刘园园;张兰英;邱明英;任何军;杜军 2.氯代烷烃在Fe/Cu二相金属体系中的催化还原脱氯研究 [J], 吴德礼;马鲁铭 3.纳米Ni/Fe合金对水中三氯乙烯(TCE)的催化还原脱氯 [J], 张卫华;张春华;陈保国 4.零价铁柱还原三氯乙烯及零价铁表面特性研究 [J], 高艳娇;刘瑞;赵丽红;肖静;张鑫 5.三氯乙烯在环境介质表面的吸附特性研究进展 [J], 席建红
氯酚(chlorophenol )类污染物毒性大,具有“三致”(致癌、致畸、致突变)效应和遗传毒性,且具有良好的化学稳定性和热稳定性,不易被分解或生物降解。
即使在ppb 级浓度也能引起水体异味,人体长期摄入被氯酚污染的水会引起头昏、贫血等症状,甚至会造成中枢神经系统、肝等的损害,但毒性机理至今仍未完全掌握。
美国环境保护局在1977年颁布的“清洁水法”修正案中明确规定了65类129种优先控制污染物,其中约70种为氯代酚类有机物。
我国1991年调查表明,在给水源被污染的前提下,长期饮用加氯消毒水的人群,死于消化系统和泌尿系统癌症的危险大大增加[1]。
欧洲议会在2001年通过的欧洲决议,将氯酚类化合物列为优先控制有毒污染物。
根据欧洲共同体规定,饮用水中酚类化合物的浓度不得超过10μg ·L -1。
饮用水加氯消毒技术起源于1908年,至今已有近百年的历史。
但随着水体中可溶性有机化合物含量的增加,氯化消毒在某些有机污染物存在的条件下很有可能产生氯代酚及其衍生物[2]。
因此,饮用水氯化消毒处理过程是氯酚类污染物的一个重要来源,此过程中产生的氯酚类有机物属于氯化消毒副产物。
氯酚由于其本身芳环结构和氯代原子的存在而具有很强的毒性和抗降解能力。
在饮用水处理中,用常规工艺和生物处理难以完全去除。
在单氯酚中,尤以对氯苯酚(p -chlorophenol )更难于降解[3]。
这就亟需在传统饮用水处理工艺的基础上开发一些新的处理技术,从而更有效地去除饮用水中的对氯苯酚。
1常规处理工艺如何减轻饮用水中氯酚类消毒副产物对氯苯酚的污染日益受到人们重视。
氯酚类消毒副产物对氯苯酚通常通过传统技术去除,比如活性炭吸附、生物降解等[4]。
1.1吸附作用吸附作用被认为是饮用水中去除低浓度有机污染物的最有效技术。
由于比表面积大、吸附力强和多微孔结构,活性炭吸附是有毒有机物去除的最有效方法。
吸附动力学包括3个连续不断的步骤:被吸附物从本体溶液通过液体边界层扩散运输到吸附剂的外表面;被吸附物从外表面扩散进入吸附剂的气孔;被吸附物在气孔内表面活性部分的吸附作用。
零价铁处理污水的最新研究进展零价铁处理污水的最新研究进展引言水是生命之源,但随着工业化和城市化进程的加速发展,水资源的污染问题越来越严重。
污水处理技术是解决水污染问题的重要手段之一。
近年来,零价铁作为一种有效的污水处理材料,备受世界各国科研机构的关注。
本文旨在介绍零价铁处理污水的最新研究进展,探讨其在污水处理领域的应用前景。
一、零价铁处理污水的原理1. 零价铁的化学性质零价铁是一种具有较高还原性的物质,能够与污水中含有的污染物进行还原反应。
其主要的还原反应有铁的电子转移、铁和污染物的络合、铁和污染物的还原等。
2. 零价铁处理污水的机制零价铁处理污水的机制主要包括:污染物的吸附和催化还原两个方面。
零价铁作为活性介质,能够对污染物进行吸附,从而去除污染物。
同时,零价铁还能够与污染物发生还原反应,将有机物降解为低分子量的无机物。
二、零价铁处理污水的应用1. 零价铁在重金属污染物的去除中的应用重金属污染是一种普遍存在于工业废水中的问题。
零价铁通过与重金属离子发生络合反应,将其转化为不溶于水的复合物,从而去除重金属污染物。
2. 零价铁在有机物降解方面的应用有机物对水环境的污染是一种常见的污染形式,也是难以处理的污染问题之一。
零价铁通过发生还原反应,将有机物降解为无害的物质,从而实现有机物的去除。
3. 零价铁在氮、磷去除中的应用氮、磷是污水中容易引起富营养化的元素,也是水体环境中常见的污染物。
零价铁通过与氮、磷形成络合物,从而实现氮、磷的去除。
三、零价铁处理污水的优势与不足1. 优势(1)零价铁作为一种廉价易得的材料,具有成本低、使用方便等优点。
(2)零价铁能够有效去除多种类型的污染物,对多种污染物都具有一定的去除效果。
2. 不足(1)零价铁对不同类型污染物的去除效果有所差异。
(2)使用过程中,零价铁容易受到氧化、结垢等问题的影响,从而降低了其处理效果。
四、未来发展趋势1. 提高零价铁的稳定性和抗氧化能力是未来的发展方向。