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1、第21卷第3期化學(xué)研究中國(guó)科技核心期刊2010年5月CHEM1CAIRESEARCHhxyj@henu．edu．cn納米零價(jià)鐵去除水中重金屬離子的研究進(jìn)展張?chǎng)?陜西中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，陜西咸陽(yáng)712046)摘要：重金屬離子危害嚴(yán)重．本文綜述了近幾年納米零價(jià)鐵去除水中重金屬離子的研究，總結(jié)了納米零價(jià)鐵去除水中重金屬離子的機(jī)理，主要包括：納米零價(jià)鐵的表面吸附一配合、還原、吸附一還原。并對(duì)納米零價(jià)鐵在這一領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了展望．關(guān)鍵詞：納米零價(jià)鐵；重金屬離子；廢水處理；綜述中圖分類號(hào)：X703文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008—1011(
2、2010)03—0097—04ResearchProgressonRemovalofHeavyMetalIonsFromAqueousSolutionbyNanoscaleZero-valentIronZHANGXin(Collegeo，Medicine，ShaanxiUniversityofChineseMedicine，Xianyang712046，Shannji，China)Abstract：Heavymetalionshavecausedseriouspollutioneffectsonenvironment．The
3、studyde—velopmentonremovalofheavymetalionsfromaqueoussolutionbynanoscalezero—valentironwasreviewed．Thethreereactionmechanismsofnanoscalezero—valentironduringremovingdifferentheavymetalionprimarilywere：adsorption／surfacecomplexing，reduction，dualad—sorptionandreducti
4、on．Besidestheapplicationperspectiveofnanocalezero—valentironinthisfieldwasexpected．Keywords：nanoscalezero—valentiron；heavymetalions；wastewatertreatment；review現(xiàn)代社會(huì)隨著工業(yè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，排入水中的重金屬離子已成為水環(huán)境中的一大類污染物質(zhì)，其中重金屬Cd、Cr、Cu、Pb、Hg、Ni和Tl及其化合物被列為環(huán)境優(yōu)先控制污染物_1]，這些污染物對(duì)人類健康、動(dòng)植物及水生生物的
5、存在產(chǎn)生嚴(yán)重危害_2]，因此一直以來(lái)有關(guān)重金屬離子廢水的處理倍受國(guó)內(nèi)外環(huán)境工程領(lǐng)域工作者的關(guān)注．目前處理重金屬?gòu)U水的傳統(tǒng)方法有吸附法、化學(xué)沉淀法、離子交換法、生物吸附法、滲透法、電解法、膜分離法等]，而采用納米零價(jià)鐵去除水中重金屬離子，由于去除效率高、所需時(shí)間短而受到越來(lái)越多的重視]．納米零價(jià)鐵(nZV1)是指粒徑在1～100nm之間、比表面積為lO～70m／g的Fe。粒子_7]．由于比表面積較大、反應(yīng)活性較強(qiáng)，在去除水中一些重金屬離子的過(guò)程中，納米零價(jià)鐵顯示了優(yōu)越的修復(fù)能力]．因此本文作者根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外納米零價(jià)鐵去除水中一
6、些污染物的文獻(xiàn)研究，綜述了納米零價(jià)鐵去除水中重金屬離子的機(jī)理和這一領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀．1納米零價(jià)鐵對(duì)重金屬離子的作用1．1還原作用Fe的價(jià)電子層結(jié)構(gòu)為3d4s，在298．15K、1O1325Pa下Fe抖／Fe的標(biāo)準(zhǔn)電極電位(0一一0．440收稿日期：2009—12—31．作者簡(jiǎn)介：張?chǎng)?1978一)，女，助教，碩士，主要從事綠色化學(xué)研究．E—mail：xinzhang71s@sina．corn．98化學(xué)研究2010拄v)較負(fù)引，因此Fe反應(yīng)活性較強(qiáng)，作為電子授體在其表面通過(guò)電子傳遞將電子給予一些標(biāo)準(zhǔn)電極電位比一0．440V正的金
7、屬離子，這些金屬離子得到電子被還原，從而使其濃度降低或從溶液中除去，與此同時(shí)零價(jià)鐵被氧化]．Fe?！籉e+2e～2+=一0．440V(1)1．2吸附作用納米零價(jià)鐵粒子比普通鐵粉的粒徑小、比表面積大，如粒徑小于10m的普通鐵粉的比表面積僅為0．9mz／gE]，因此納米零價(jià)鐵粒子的表面能量高、吸附能力強(qiáng)，能通過(guò)吸附作用去除水中的一些重金屬離子．1．3共沉淀作用當(dāng)納米零價(jià)鐵用于去除水中污染物時(shí)，在Fe—H0體系中，F(xiàn)e除了能還原標(biāo)準(zhǔn)電極電位較正的金屬離子外，還可能會(huì)發(fā)生以下反應(yīng)]：Fe4-2H2O—Fe+H2+2OH(2)在納米
8、零價(jià)鐵不斷反應(yīng)的過(guò)程中，溶液中某些金屬離子與OH一在納米零價(jià)鐵粒子表面進(jìn)行配合，生成微溶物從而降低溶液中該金屬離子的濃度；Fe不穩(wěn)定，繼續(xù)氧化為Fe”與溶液中的OH一結(jié)合形成FeOOH[8]．采用納米零價(jià)鐵去除水中重金屬的過(guò)程中，對(duì)于不同的金屬離子，有時(shí)不僅僅是一種機(jī)理，還可能是兩種機(jī)理共
