利用稳定的零价纳米铁粒子悬浮液还原固定土壤和地下水中的ReO_4^-  

作　　者：刘宏芳[1,2] 钱天伟[1] 赵东叶 

机构地区：[1]太原科技大学环境科学研究所,太原030024 [2]Department of Civil Engineering,238 Harbert Engineering Center,Auburn University

出　　处：《科学通报》2013年第11期972-977,共6页Chinese Science Bulletin

基　　金：国家自然科学基金重点项目(41072265);国家自然科学基金(40810152);山西省教育厅高校科技开发项目(20091022);山西省百强人才引进计划和美国奥本大学VPR’s IGP资助

摘　　要：利用非放射性的高铼酸根离子(ReO4)代替放射性的高锝酸离子(TcO4),研究用淀粉做稳定剂的零价纳米铁(nZVI)粒子悬浮液还原固定土壤和地下水中高锝酸根离子的机理.批实验研究结果表明,在8h的反应时间内,用淀粉做稳定剂的零价纳米铁粒子悬浮液对初始浓度为10mg/L的ReO4的还原去除效率高达96%左右.对实验数据进行动力学拟合的结果表明,该反应满足准一级动力学方程,其反应速率常数为0.43h1(T=25℃,pH6.9).利用X射线衍射仪对反应后的固体混合物进行分析,结果证实ReO4的反应产物为ReO2.pH7～8之间是nZVI与ReO4发生氧化还原反应的最佳pH区间.当实验温度从15℃增加到45℃时,kobs相应地从0.38h1增加到0.53h1.通过阿伦尼乌斯(Arrhenius)方程计算得出,反应的活化能为7.61kJ/mol.柱实验的结果表明,用淀粉做稳定剂的零价纳米铁粒子悬浮液([Fe]=560mg/L)处理含有ReO4的黄土时,流出液中的Re元素比对照实验减少了57%.研究结果表明,用淀粉做稳定剂的零价纳米铁粒子悬浮液可用于土壤和地下水中ReO4的修复工作.

关 键 词：重金属 纳米粒子 高铼酸盐 高锝酸盐 放射性核素 还原固定 零价铁 

分 类 号：X13[环境科学与工程—环境科学]