硅胶协同纳米锌对水中cr(vi)去除研究
通过批量试验研究了在不同反应条件下，单独纳米锌 (nZVZ)以及硅胶协同nZVZ对Cr(VI)去除效果及其影响因素。结果表明单独nZVZ对Cr(VI)的还原去除不够彻底，而硅胶的加入使得Cr(VI)的还原降解在短时间内彻底完成。而且当硅胶与nZVZ共存的时候，无论体系在酸性、中性、还是碱性时，Cr(VI)的还原降解都取得了非常明显的效果，而且反应后体系pH均保持在近中性，这对实际应用中污水的排放意义重大。最后得出去除Cr(VI)的最佳条件为pH=4，硅胶浓度=3g/L，nZVZ初始浓度=1.5g/L，反应进行至120 min时，Cr(VI)的去除率为98%。且通过对实验数据的分析，硅胶协同nZVZ去除Cr(VI)的过程中不仅还原了Cr(VI)，而且有效去除了反应体系中的总铬。并且反应过程中Zn2+ 浓度在1.5 ppm-3 ppm之间，符合国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的二级标准。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1实验器与试剂 2
1.2实验方法 3
1.2.1溶液配制3
1.2.2实验准备3
1.2.3实验步骤3
1.2.4 Cr(VI)的分析方法3
1.2.5 锌离子测定方法4
结果与分析4
2.1 测定Cr(VI)的吸光度标准曲线4
2.2测定总铬的原子吸收标准曲线4
2.3 测定Zn离子标准曲线5
2.4不同体系中Cr(VI)的去除情况5
2.4.1单独NZVZ对Cr(VI)去除6
2.4.2 pH对单独NZVZ降解Cr(VI)的影响6
2.4.3添加硅胶对Cr(VI)去除效果的影响7
2.4.4 pH对NZVZ/硅胶体系去除Cr(VI)的影响7
2.4.5反应中总Cr去除效果8
2.4.6 硅胶对Cr(VI)和Cr(III)的吸附9
2.4.7反应中Zn2+ 浓度变化9
3结论10
致谢10 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
参考文献11
硅胶协同纳米锌对水中Cr(VI)的去除研究
引言
引言
随着全球经济的迅速发展，重金属通过矿山开采、金属冶炼加工、农药化肥的滥用、 重金属污染物事故性排放以及民用固体废弃物不合理填埋和堆放等人为污染及地质侵蚀、风化等天然源形式进入水体中，重金属污染物在水体中具有相当高的稳定性、易被生物富集、有生物放大效应、毒性大等特点，积累到一定的限度就会对生态系统产生严重危害，并通过食物链直接或间接地影响到人类健康。重金属污染已经成为当今世界上最严重的环境问题之一，而如何科学有效地解决重金属污染问题已经成为世界各国政府以及广大环保工作者研究的热点。
Cr(VI)污水主要来源于电镀，金属表面处理、制革、印染等行业，以HCrO4、CrO42和 Cr2O72等形态进入环境后，具有较高的毒性和环境危害性。Cr(VI)有强氧化性，在环境中的溶解性、迁移性大，具有高毒性，对人的呼吸系统、消化系统、皮肤等产生危害，严重时会产生致畸、致突变和致癌作用。因此，为了降低Cr(VI)对动植物及人体的危害，把Cr(VI)还原转化为迁移性小毒性较低的Cr(III)是环境治理中去除Cr(VI)污染的好方法，而最好的方法就是在还原 Cr(VI)同时能有效地的去除环境中的总铬，本文研究的内容就是这样一种高效的方法。
利用零价金属处理水体中的污染物是近年比较热门的一种新兴污染物治理技术，被认为是最有应用前景的污染物治理技术之一[16]。在利用零价金属处理水体中污染物的研究中，零价铁（ZeroValent Iron，ZVI）是最常用的一种金属，而相对金属铁而言，零价锌（ZeroValent Zinc，ZVZ）的氧化还原电位(0.76 V)比铁的氧化还原电位(0.44 V)更低，具有更高的金属活性，被认为是用于氯代有机化合物还原的最佳金属，因而零价锌还原技术主要运用在卤代有机污染物的去除上。Cheng和Wu的研究[7]表明锌在降解二氯乙烯的效能上比铁快10倍。Song等[8]进行了羟基磷灰石促进零价锌还原四氯乙烯的研究，结果表明羟基磷灰石能提高锌还原四氯乙烯的速率并且能去除二价锌离子，有效避免二次污染。
此外，文献表明零价金属颗粒的比表面积对污染物的降解具有重要的影响。Jae[9]等的研究表明，不同粒径零价铁对 Cr(VI)的去除能力差别很明显。纳米金属由于其尺寸极小、比表面积大而具有特殊的表面活性。陈芳艳等[10]采用纳米零价铁对水中Cr(VI)进行了还原研究，结果表明在相同试验条件下，与常用微米级铁粉相比，纳米铁的表观活化能降低了51%，对 Cr(VI)的还原速率比常用微米级铁粉提高了6倍。因此，降低颗粒粒度，增大比表面积是加快零价金属降解环境污染物的一个重要途径。
根据前期的实验探索，把常用作催化剂载体及层析柱原料的硅胶引入纳米锌去除重金属六价铬的体系，具有较大比表面积的硅胶，不仅起到了负载纳米锌的作用，过程中生成的凝胶状态的硅酸还是一种能在降解过程中随着体系pH的升高而缓慢释放H+的弱酸，对于零价金属颗粒表面因覆盖其氧化物或氢氧化物沉淀而形成惰性层过程有较好的缓解作用，实现电子的有效传递，持续保持零价金属的还原性。并且硅胶对三价铬也有很好的吸附作用，这样使得反应体系不仅还原了Cr(VI)，而且可以有效去除总铬。
1材料与方法
1.1实验仪器与试剂
表11实验仪器
仪器
规格（型号）
生产厂家
电子天平
BS124S
赛多利斯科学仪器(北京)有限公司
紫外可见分光光度计
UV1700
北京普析通用仪器有限公司
酸度计
PB10
赛多利斯科学仪器（北京)有限公司
原子吸收分光光度计
HITACH118080
日本日立电子株式会社
超声波清洗器
KH500
昆山禾创超声仪器有限公司
电热恒温鼓风干燥箱
DHG9070A
上海一恒科学仪器有限公司
恒温水浴摇床
比朗cos110x30
上海比朗仪器有限公司
表12实验主要试剂
试剂名称
规格
生产厂家
硫酸
AR
上海久亿化学试剂有限公司
盐酸
AR
南京化学试剂厂
氢氧化钠
分析纯
汕头市西陇化工厂有限公司
丙酮
AR
永华化学科技有限公司
二苯碳酰二肼（DPC）
AR
Aldrich Chemical Company America
1.2实验方法
1.2.1溶液配制
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1实验器与试剂 2
1.2实验方法 3
1.2.1溶液配制3
1.2.2实验准备3
1.2.3实验步骤3
1.2.4 Cr(VI)的分析方法3
1.2.5 锌离子测定方法4
结果与分析4
2.1 测定Cr(VI)的吸光度标准曲线4
2.2测定总铬的原子吸收标准曲线4
2.3 测定Zn离子标准曲线5
2.4不同体系中Cr(VI)的去除情况5
2.4.1单独NZVZ对Cr(VI)去除6
2.4.2 pH对单独NZVZ降解Cr(VI)的影响6
2.4.3添加硅胶对Cr(VI)去除效果的影响7
2.4.4 pH对NZVZ/硅胶体系去除Cr(VI)的影响7
2.4.5反应中总Cr去除效果8
2.4.6 硅胶对Cr(VI)和Cr(III)的吸附9
2.4.7反应中Zn2+ 浓度变化9
3结论10
致谢10 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
参考文献11
硅胶协同纳米锌对水中Cr(VI)的去除研究
引言
引言
随着全球经济的迅速发展，重金属通过矿山开采、金属冶炼加工、农药化肥的滥用、 重金属污染物事故性排放以及民用固体废弃物不合理填埋和堆放等人为污染及地质侵蚀、风化等天然源形式进入水体中，重金属污染物在水体中具有相当高的稳定性、易被生物富集、有生物放大效应、毒性大等特点，积累到一定的限度就会对生态系统产生严重危害，并通过食物链直接或间接地影响到人类健康。重金属污染已经成为当今世界上最严重的环境问题之一，而如何科学有效地解决重金属污染问题已经成为世界各国政府以及广大环保工作者研究的热点。
Cr(VI)污水主要来源于电镀，金属表面处理、制革、印染等行业，以HCrO4、CrO42和 Cr2O72等形态进入环境后，具有较高的毒性和环境危害性。Cr(VI)有强氧化性，在环境中的溶解性、迁移性大，具有高毒性，对人的呼吸系统、消化系统、皮肤等产生危害，严重时会产生致畸、致突变和致癌作用。因此，为了降低Cr(VI)对动植物及人体的危害，把Cr(VI)还原转化为迁移性小毒性较低的Cr(III)是环境治理中去除Cr(VI)污染的好方法，而最好的方法就是在还原 Cr(VI)同时能有效地的去除环境中的总铬，本文研究的内容就是这样一种高效的方法。
利用零价金属处理水体中的污染物是近年比较热门的一种新兴污染物治理技术，被认为是最有应用前景的污染物治理技术之一[16]。在利用零价金属处理水体中污染物的研究中，零价铁（ZeroValent Iron，ZVI）是最常用的一种金属，而相对金属铁而言，零价锌（ZeroValent Zinc，ZVZ）的氧化还原电位(0.76 V)比铁的氧化还原电位(0.44 V)更低，具有更高的金属活性，被认为是用于氯代有机化合物还原的最佳金属，因而零价锌还原技术主要运用在卤代有机污染物的去除上。Cheng和Wu的研究[7]表明锌在降解二氯乙烯的效能上比铁快10倍。Song等[8]进行了羟基磷灰石促进零价锌还原四氯乙烯的研究，结果表明羟基磷灰石能提高锌还原四氯乙烯的速率并且能去除二价锌离子，有效避免二次污染。
此外，文献表明零价金属颗粒的比表面积对污染物的降解具有重要的影响。Jae[9]等的研究表明，不同粒径零价铁对 Cr(VI)的去除能力差别很明显。纳米金属由于其尺寸极小、比表面积大而具有特殊的表面活性。陈芳艳等[10]采用纳米零价铁对水中Cr(VI)进行了还原研究，结果表明在相同试验条件下，与常用微米级铁粉相比，纳米铁的表观活化能降低了51%，对 Cr(VI)的还原速率比常用微米级铁粉提高了6倍。因此，降低颗粒粒度，增大比表面积是加快零价金属降解环境污染物的一个重要途径。
根据前期的实验探索，把常用作催化剂载体及层析柱原料的硅胶引入纳米锌去除重金属六价铬的体系，具有较大比表面积的硅胶，不仅起到了负载纳米锌的作用，过程中生成的凝胶状态的硅酸还是一种能在降解过程中随着体系pH的升高而缓慢释放H+的弱酸，对于零价金属颗粒表面因覆盖其氧化物或氢氧化物沉淀而形成惰性层过程有较好的缓解作用，实现电子的有效传递，持续保持零价金属的还原性。并且硅胶对三价铬也有很好的吸附作用，这样使得反应体系不仅还原了Cr(VI)，而且可以有效去除总铬。
1材料与方法
1.1实验仪器与试剂
表11实验仪器
仪器
规格（型号）
生产厂家
电子天平
BS124S
赛多利斯科学仪器(北京)有限公司
紫外可见分光光度计
UV1700
北京普析通用仪器有限公司
酸度计
PB10
赛多利斯科学仪器（北京)有限公司
原子吸收分光光度计
HITACH118080
日本日立电子株式会社
超声波清洗器
KH500
昆山禾创超声仪器有限公司
电热恒温鼓风干燥箱
DHG9070A
上海一恒科学仪器有限公司
恒温水浴摇床
比朗cos110x30
上海比朗仪器有限公司
表12实验主要试剂
试剂名称
规格
生产厂家
硫酸
AR
上海久亿化学试剂有限公司
盐酸
AR
南京化学试剂厂
氢氧化钠
分析纯
汕头市西陇化工厂有限公司
丙酮
AR
永华化学科技有限公司
二苯碳酰二肼（DPC）
AR
Aldrich Chemical Company America
1.2实验方法
1.2.1溶液配制
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