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茶多酚包裹纳米零价铁对硫酸盐和磷酸盐介导的六价铬去除的机理研究
Science of the Total Environment ( IF 8.2 ) Pub Date : 2022-08-12 , DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.157996 Changsheng Du 1 , Nan Xu 1 , Zihan Yao 1 , Xu Bai 2 , Yuxi Gao 2 , Lei Peng 1 , Baohua Gu 3 , Jiating Zhao 2
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更新日期:2022-08-12
Science of the Total Environment ( IF 8.2 ) Pub Date : 2022-08-12 , DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.157996 Changsheng Du 1 , Nan Xu 1 , Zihan Yao 1 , Xu Bai 2 , Yuxi Gao 2 , Lei Peng 1 , Baohua Gu 3 , Jiating Zhao 2
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绿色合成纳米零价铁 (g-nZVI) 在去除工业废水中有毒的六价 Cr(VI) 方面具有巨大潜力。废水中的硫酸盐和磷酸盐会影响 g-nZVI 去除 Cr(VI)。在这项研究中,研究了不同 g-nZVI 材料在硫酸盐和/或磷酸盐存在下的 Cr(VI) 去除动力学,并首先通过多种表征揭示了相应的机制,包括 X 射线吸收近边光谱( XANES) 和 X 射线光电子能谱 (XPS)。结果表明,Cr(OH) 3是最初在g-nZVI颗粒表面形成的优势物种,然后转变为Cr 2 O 3 。在 g-nZVI 与 Cr(VI) 的反应过程中。废水中的硫酸盐可以促进 g-nZVI 将 Cr(VI) 还原为 Cr(OH) 3,因为硫酸盐会触发 g-nZVI 表面释放 Fe(II) 和茶多酚(来自茶提取物),因为Fe 0核心的腐蚀,这与伪二级速率常数(k 2 )的明显增加和Cr(VI)去除能力(q e )的细微变化一致。然而,磷酸盐阻碍 g-nZVI 腐蚀并抑制 q e,因为磷酸盐在 g-nZVI 上的内球络合减少了 Cr 2 O 3释放的 Fe(II)生产。当污染水中硫酸盐和磷酸盐共存时,磷酸盐对g-nZVI去除Cr(VI)的抑制作用强于硫酸盐的促进作用。因此,g-nZVI的q e值从93.4 mg g -1下降到77.5 mg g -1 ,而随着水中磷酸盐/硫酸盐的摩尔比从0.1增加到10,k 2保持不变。本研究为应用 g-nZVI 从富含硫酸盐和磷酸盐的污染水中有效去除 Cr(VI) 提供了新的见解。
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