單寧酸穩(wěn)定納米鐵的制備及其遷移性研究*
2024-03-14 07:19:40單廣波蔣廣安徐佰青趙一山李鐵龍劉海娣
安全、健康和環(huán)境
2024年2期
單廣波,蔣廣安,徐佰青,趙一山,李鐵龍,劉海娣
(1.中石化(大連)石油化工研究院有限公司,遼寧大連 116045 2.南開(kāi)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,天津 300350)
近年來(lái),具有強(qiáng)還原特性的零價(jià)鐵被廣泛應(yīng)用于去除鹵代烴化合物和重金屬的研究[1],相對(duì)于零價(jià)鐵粉,納米鐵顆粒粒徑小,比表面積大,反應(yīng)活性更高。納米鐵對(duì)多種污染物均表現(xiàn)出較好的去除效果,然而在實(shí)際地下水修復(fù)中,僅具有高反應(yīng)活性是不夠的,制備的納米鐵材料應(yīng)該能夠穩(wěn)定地分散在水體中,并隨水體遷移至污染區(qū)域[2,3],否則難以發(fā)揮其活性優(yōu)勢(shì)。針對(duì)這一問(wèn)題,很多學(xué)者建議在合成納米鐵材料時(shí)加入表面活性劑[4,5],利用表面活性劑的結(jié)構(gòu)特性來(lái)提高納米鐵的活性、分散性和遷移性。
有研究表明,單寧酸(TA)是一種多羥基的樹枝狀物質(zhì),高密度鄰位酚羥基的存在使單寧酸對(duì)鐵離子具有極強(qiáng)的絡(luò)合能力[6,7]。BAGTASH M,等[8]研究發(fā)現(xiàn),單寧酸包覆后的Fe3O4納米顆粒對(duì)水中的三價(jià)鉻具有極強(qiáng)的吸附去除能力。基于以上分析,本文將單寧酸與鐵離子之間的這種特殊作用運(yùn)用到納米鐵合成中,克服原有納米鐵易氧化和易團(tuán)聚的問(wèn)題,合成出高活性、高穩(wěn)定性、適用于原位修復(fù)的納米鐵材料,并通過(guò)相應(yīng)表征手段對(duì)合成的納米材料進(jìn)行分析。此研究通過(guò)填充的沙柱初步探討了不同單寧酸與鐵離子摩爾比例條件下制備的納米鐵的遷移行為,為實(shí)際地下水修復(fù)提供理論依據(jù)。
