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ReO4-

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10 mg/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0.43 h-1(T=25℃,pH 6.9).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.pH 7～8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0.38 h-1增加到0.53 h-1.通过阿伦尼乌斯(Arrhenius)方程计算得出,反应的活化能为7.61 kJ/mo1.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]=560 mg/L)处理含有ReOi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

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资助基金：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

在线出版日期：2014-03-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：972-977