蔗糖改性纳米铁降解硝基苯影响因素及动力学研究  

Influence Factors and Kinetics of Nitrobenzene Degradation by Sucrose-Modified Nanoiron

作　　者：李卉[1] 赵勇胜[1] 杨玲[1] 周冰[1] 王飞[1] 宋兴龙[1] 王铁军[2,3] 

机构地区：[1]吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室,长春130021 [2]哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨150001 [3]中国市政工程东北设计总院,长春130021

出　　处：《吉林大学学报（地球科学版）》2012年第S3期245-251,共7页Journal of Jilin University：Earth Science Edition

基　　金：国家"863"计划重大项目(2008AA06A410);国家环境保护公益性行业科研专项(201009009)

摘　　要：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。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。

关 键 词：纳米铁 蔗糖 改性 硝基苯 氧化还原反应 动力学 

分 类 号：P5[天文地球—地质学]