改性沸石和铁粉的复合材料处理水中六价铬的研究

摘要

利用海藻酸盐的凝胶化将零价铁粉固定于改性沸石表面,制得复合材料,以期在保留改性沸石的吸附性的同时增加铁粉的还原性.复合材料的扫描电镜图片可以看出铁粉分散嵌于海藻酸钙薄层,同时海藻酸钙不会阻碍Cr(Ⅵ)与改性沸石的接触.实验考察材料去除水中Cr(Ⅵ)性能,结果表明:复合材料,改性沸石,铁粉的除Cr(Ⅵ)效率分别为:74.1％,38.4％,9.1％,这得益于改性沸石和铁粉相互的协同作用.对反应后复合材料进行XPS检测,其表面含有Cr3+,Cr6+表明了材料吸附能力同时还具有还原性.并且对Cr(Ⅵ)去除的现象能用伪二级吸附动力学方程描述.平衡吸附量qe和反应速率常数k呈相反的变化趋势.铁粉含量为5.4％的材料性能较好:qe为0.96mg/g,k为0.01 1g/(mg.h);在Cr(Ⅵ)浓度为70mg/L时,上述铁含量的复合材料仍具有较高的处理性能,其qe和k分别为1.29mg/g,0.0094g/(mg·h).