Fe_(3)O_(4)负载纳米零价铁类Fenton法去除水中2,4-二氯苯酚

2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)广泛用于工农业和医药等生产过程中,其泄漏和排放对水体、土壤及人类环境造成严重危害.文中首先用共沉淀法和液相还原法制成Fe_(3)O_(4)负载纳米零价铁(nZVI)复合材料(Fe_(3)O_(4)@nZVI),然后将其用作类Fenton技术的催化剂,用于水中2,4-DCP的去除.考察了Fe_(3)O_(4)负载量、溶液pH值、H_(2)O_(2)浓度、Fe_(3)O_(4)@nZVI投加量、污染物浓度、温度等因素对2,4-DCP去除率的影响,并进行了动力学拟合分析;另外,还研究了Fe_(3)O_(4)@nZVI的可回收利用性能.结果表明,在Fe_(3)O_(4)与nZVI摩尔比为1∶1时,降低反应体系pH值、提高H_(2)O_(2)浓度、增加Fe_(3)O_(4)@nZVI投加量、减少污染物浓度等均可提高2,4-DCP的去除率.然而,当反应体系pH<2或碱性,H_(2)O_(2)的浓度<5 mmol·L^(-1)或>15 mmol·L^(-1),都不利于废水中2,4-DCP的去除.在25℃,Fe_(3)O_(4)负载量为1∶1,pH=3,H_(2)O_(2)浓度15 mmol·L^(-1),2,4-DCP浓度40 mg·L^(-1),Fe_(3)O_(4)@nZVI投加量为0.8 g·L^(-1)等条件下,Fe_(3)O_(4)@nZVI类Fenton体系对2,4-DCP的去除率达到94.42%;Fe_(3)O_(4)@nZVI经10次重复利用后,对2,4-DCP的去除率仍保持在66%以上.Fe_(3)O_(4)@nZVI类Fenton技术可以作为处理2,4-DCP及其他含氯酚废水的有效方法.

CMC修饰的镍铁双金属对水中2,4-二氯苯酚的降解

以镍为催化剂、羧甲基纤维素(CMC)为改性剂,利用液相还原法制备了修饰型纳米镍铁双金属(CMC Ni/Fe),并用SEM、XRD和EDS对其进行了表征,然后将其用于水中2,4二氯苯酚(2,4 DCP)的降解。SEM表征结果表明,制备的CMC Ni/Fe颗粒均匀、粒径小、呈球形,CMC改善了纳米颗粒的分散性,降低了其团聚现象;XRD表征结果表明在衍射角2θ约为44.8°左右出现了衍射峰,说明制备的样品中存在零价铁;EDS元素分析图表明制备的CMC Ni/Fe纳米颗粒中存在镍、铁元素。通过批平衡试验法研究了CMC Ni/Fe对2,4 DCP的降解效果,重点考察了CMC Ni/Fe投加量、溶液pH值、2,4 DCP初始浓度、CMC修饰量及Ni添加量对2,4 DCP降解的影响。结果表明,在1 g/L CMC Ni/Fe、10 mg/L 2,4 DCP、CMC在Fe0上修饰质量比为1∶1、Ni添加质量分数5%的条件下,2,4 DCP的降解率可达95%;降解率及反应速率随着CMC Ni/Fe投加量、CMC修饰量、Ni添加量的增加呈现出上升和加快趋势。2,4 DCP的降解率在酸性条件下比碱性条件下好,但pH<3及Ni的添加质量分数超过5%时,反而不利于2,4 DCP的降解。试验结果表明CMC改性后的纳米CMC Ni/Fe双金属材料提高了2,4 DCP的降解率,为CMC Ni/Fe去除地下水中2,4 DCP的应用研究提供理论依据和技术支持。