蔗糖改性纳米铁降解硝基苯影响因素及动力学研究

选取天然材料蔗糖作为纳米铁(NZVI)的稳定剂,采用液相化学还原法制备出平均粒径为100～150 nm的蔗糖改性纳米铁(SM-NZVI),并用TEM和XRD对其形貌和结构进行分析表征。在常温常压下利用蔗糖改性纳米铁还原水中硝基苯,探讨蔗糖比例、初始pH、初始铁投加量对硝基苯降解情况的影响,并对其进行反应动力学研究。实验结果表明:经蔗糖改性后,纳米铁团聚现象明显改善,分散性显著提高;当蔗糖比例为0.8%、纳米铁与硝基苯摩尔比为3、反应溶液偏酸性时,最有利于硝基苯的降解和最终产物苯胺的生成,反应2 h内硝基苯被全部降解,10 h后苯胺生成率达到90%以上。动力学研究结果表明蔗糖改性纳米铁对硝基苯的还原过程符合一级反应动力学模型,反应速率常数和半衰期分别为1.04×10-2min-1和1.11 h。