纳米Fe2O3光催化还原Cr(Ⅵ)的研究

用纳米Fe2O3悬浮体系成功地进行了光催化还原Cr(Ⅵ)，提出了光催化还原Cr(Ⅵ)的最佳条件，确立了在溶液中H2SO4浓度为0．5mol/dm^3，在质量浓度为80mg/dm^3的50cm^3Cr(Ⅵ)溶液中，催化剂用量为0.2g，光照时间5h，Cr(Ⅵ)的光还原率达87％以上。同时，还探讨了无机离子对光催化还原Cr(Ⅵ)的影响。试验结果表明：纳米Fe2O3光催化还原Cr(Ⅵ)是可行的，符合一级反应速率方程：InC=-0．3623t 3．908。     

土壤中铬的化学行为研究——Ⅰ.几种矿物对六价铬的吸附作用

本文研究了三水铝石、针铁矿、高岭石、二氧化锰对Cr(Ⅵ)的吸附作用,结果表明:四种矿物对Cr(Ⅵ)吸附等温线符合Langmuir和Freundlich公式,吸附动力学曲线可以用Elovich公式、双常数速率公式和抛物线扩散公式来描述。溶液中离子强度的增加,四种矿物对Cr(Ⅵ)吸附量都有不同程度的减少。三种阴离子对Cr(Ⅵ)吸附量的影响为:H_2PO_4-和HPO_4~(2-)>SO_4~(2-)>>Cl-.二氧化锰对Cr(Ⅵ)的吸附量随pH升高而降低,高岭石、针铁矿和三水铝石对Cr(Ⅵ)吸附量在pH 6～7之间出现吸附最大值。     

基于ASE提取IC-ICP-MS联用测定茶叶中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的研究

采用加速溶剂萃取(ASE)-离子色谱(IC)-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定,建立了茶叶中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的分析方法。样品使用0.04 mol/L EDTA二钠盐和硝酸铵溶液(p H为7.0~7.5)在80℃和1 600 psi压力下提取,C18固相萃取(SPE)净化。以0.075 mol/L的硝酸铵作为流动相,AG7色谱柱分离后用ICP-MS测定。结果表明,Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)在0~10.0μg/L线性关系良好,检出限均达到0.03μg/L。以实际茶叶样品为基体,在1.0μg/L浓度水平下,Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的加标回收率分别为86.2%~89.2%、78.8%~79.4%,RSD4%(n=7)。该方法具有自动化程度高和同时测定2种价态的优点,适合批量、准确测定茶叶中2种价态铬的含量。     

离子液体增敏水杨基荧光酮光度法测定花生和大豆中的钼(Ⅵ)

以离子液体溴化十六烷基咪唑盐(C16minBr)为新型光度增敏剂,建立了花生和大豆中钼(Ⅵ)的分析方法.在0.5 mol/L盐酸溶液中,离子液体C16minBr对Mo(Ⅵ)-SAF体系具有增敏作用,形成Mo(Ⅵ)-SAF-C16minBr橘红色三元络合物,并在525 nm处为最大的吸收峰,钼的质量浓度在0.01～0.50 μg/mL范围内符合朗伯-比尔定律,表观摩尔吸光系数(ε525 nm)=1.242×105 L/(mol·cm).将该法用于花生和大豆中微量钼测定的回收率为102％～ 107％.     

还原法和活性炭吸附法去除水体中Cr(Ⅵ)的改进

在优化还原法和改性活性炭吸附法应用于水体中Cr(Ⅵ)的去除效果的基础上,探讨还原法-改性活性炭吸附法的联用及效果.结果表明:采用正交试验及2次验证试验优化了还原法对水体中Cr(Ⅵ)的去除,得到了焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、连二亚硫酸钠和硫代硫酸钠分别作为还原剂的还原法的优化条件,在该条件下,各还原剂对水体中Cr(Ⅵ)的去除率可达到96.59％～99.48％.以不同浓度硝酸锰分别对活性炭进行改性,其效果差别较大,但都优于未改性活性炭,其中,当硝酸锰浓度为0.03 mol·L-1时,所得的改性活性炭对水体中Cr(Ⅵ)的去除率最高,且去除率受pH、初始Cr(Ⅵ)浓度和处理时间的影响较大,pH为3时,去除率最高(94.6％),对水中初始浓度较低的Cr(Ⅵ)的去除效果较好,在吸附的初、中期,Cr(Ⅵ)的去除率增长较快.还原法-改性活性炭吸附法联用优于单独应用还原法或改性活性炭吸附法,以该联用法对海甸溪水模拟Cr(Ⅵ)污染样品的处理结果表明,联用法对实际基体样品的处理取得了令人满意的效果.     

不同主导晶面赤铁矿对Cr（Ⅵ）吸附与迁移行为的影响

为探究赤铁矿的晶面效应对Cr(Ⅵ)迁移的影响,采用批实验研究了{001}主导晶面的片状纳米赤铁矿(HNPs)与{110}主导晶面的棒状纳米赤铁矿(HNRs)对Cr(Ⅵ)的吸附机制,并通过柱实验考察了不同环境因素(pH、入流浓度、流速和离子强度)对Cr(Ⅵ)在两种赤铁矿修饰石英砂表面的迁移规律。批实验结果表明:HNPs与HNRs对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。HNPs与HNRs对Cr(Ⅵ)的最大吸附量分别为2.97 mg·g~(-1)和4.95 mg·g~(-1)。pH和离子强度增加,HNPs与HNRs对Cr(Ⅵ)的吸附量降低,表明吸附过程同时存在化学吸附和静电吸附机制。柱实验结果表明:pH增大,填充柱表面负电荷增多,减少了对Cr(Ⅵ)的滞留;增加初始浓度能够加快位点占据速度,增大流速导致Cr(Ⅵ)在柱内停留时间减少。离子强度增大,增强了阴离子竞争吸附,促进了HNPs与HNRs上Cr(Ⅵ)的解吸和迁移。相同条件下,由于{001}晶面对Cr(Ⅵ)的吸附点位密度低,导致Cr(Ⅵ)在HNPs中的滞留量小于HNRs。研究表明,赤铁矿不同主导晶面吸附构型的差异显著影响Cr(Ⅵ)吸附与迁移行为。     

3,5-二溴水杨基荧光酮分光光度法测定微量铬

本文研究了阳离子表面活性剂 (CTMAB)对Cr (Ⅵ ) - 3,5 -二溴水杨基荧光酮 (DBSF)显色反应的影响 ,在 (CH2 ) 6 N4 -HCI缓冲溶液中 ,Cr (Ⅵ )与 3,5 -二溴水杨基荧光酮在表面活性剂CTMAB存在下反应产生 1:4的胶束增敏络合物 ,配合物至少稳定 4h。经 70℃水浴加热 15min ,最大吸收在 5 80nm波长处 ,表观摩尔吸光系数为1.2 5× 10 5L·mol- 1 ·cm- 1 ,Cr (Ⅵ )质量浓度在 0 μg 2 5mL～ 7μg 2 5mL范围遵守比尔定律 ,方法灵敏 ,操作简便 ,CyDTA可掩蔽Cr(III) ,可用于废水中Cr (Ⅵ )的测定     

过渡金属离子Mn(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)对草酸还原Cr(Ⅵ)的催化作用

25 ℃和pH 30～50条件下,研究了Mn(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)对草酸还原Cr(Ⅵ)的催化作用.结果表明:避光条件下,Mn(Ⅱ)对草酸还原Cr(Ⅵ)有显著的催化作用,光照下其催化作用进一步得到提高.然而,避光条件下Fe(Ⅲ)对草酸还原Cr(VI)的影响甚微,但在光照条件下,Fe(Ⅲ)表现出极优越的催化作用.溶液pH值和照射光波长对反应有显著影响,Mn(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的催化作用随pH值提高而减弱;紫外光照射下两金属离子的催化作用大于模拟日光照射的.因此,本研究结果对由Cr(Ⅵ)引起的土壤和水的污染治理具有理论和实践指导意义.     

改性沸石对Cr(Ⅵ)与F~-的竞争吸附性能研究

利用粉煤灰合成改性沸石吸附Cr(Ⅵ)与F-,考察沸石投加量、初始pH、吸附时间对其竞争吸附效果的影响,研究沸石吸附Cr(Ⅵ)与F-的吸附等温线和吸附动力学模型。结果表明,沸石投加量、初始pH与吸附时间均对沸石吸附Cr(Ⅵ)与F-的效果影响显著。沸石对Cr(Ⅵ)与F-吸附去除率随着沸石投加量的增加而提高,而单位质量的沸石吸附剂对Cr(Ⅵ)与F-的吸附容量均不断下降。沸石对Cr(Ⅵ)的吸附去除率随初始pH升高而降低,而对F-的吸附去除率随初始pH升高先下降再上升。沸石对两种离子的吸附去除率随着吸附时间的延长而不断提高,且竞争吸附主要集中在90 min以内完成。在整个吸附过程中,Cr(Ⅵ)在竞争吸附过程中占优势,两种离子的吸附顺序始终为Cr(Ⅵ)F-。沸石对Cr(Ⅵ)与F-的吸附过程均更符合Freundlich吸附等温模型,且准二级动力学方程能够较好的描述沸石对两种离子的吸附行为。     

溶液化学环境对Cr（Ⅵ）和As（Ⅴ）在农田土壤中吸附和垂向迁移的影响

选择工业固体废物附近的农田土壤,研究共存金属离子、无机盐、有机质、pH值及温度对土壤吸附Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)的影响.结果表明,在众多影响因素中,pH值和KH2PO4是对Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)吸附影响最明显的两个因素,pH值的升高(2.0～8.0)和KH2PO4(0.01～1.0 mol·L-1)的存在不利于Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)的吸附.利用土柱淋溶实验考察pH值和KH2PO4对Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)在土壤中迁移、转化的影响发现,较高的pH值(7.0)和KH2PO4(0.1 mol·L-1)的存在有利于Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)的迁移.低pH(4.0)下的淋溶增加了土壤中交换态Cr和As的相对和绝对含量,提高了重金属的生物可利用性.高pH(7.0)及KH2>PO4>存在时的淋溶减小了交换态Cr和As的含量,降低了重金属的生物可利用性.淋溶实验后,土壤中分别平均有95%的Cr(Ⅵ)和11%As(Ⅵ)发生了还原反应生成了Cr(Ⅲ)和As(Ⅲ).从而在一定程度上降低了Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)的迁移性.     

高岭石表面吸附态Mn(Ⅱ)对有机酸还原Cr(Ⅵ)的影响

通过批式试验研究了高岭石表面吸附态Mn(Ⅱ) 对草酸、柠檬酸和酒石酸还原Cr(Ⅵ) 的影响.结果表明,高岭石表面吸附态Mn(Ⅱ) 对3种有机酸还原Cr(Ⅵ) 均有良好的催化作用,其效果大小依次为:草酸、柠檬酸、酒石酸.酒石酸为还原剂,当其初始浓度≤2.0 mmol·L-1时,高岭石表面吸附态Mn(Ⅱ) 对酒石酸还原Cr(Ⅵ) 的催化作用小显著,但其催化作用随酒石酸初始浓度的增加而明显提高.温度和pH对高岭石表面吸附态Mn(Ⅱ) 催化草酸和柠檬酸还原Cr(Ⅵ) 有显著影响,温度越高,反应速率越快;当pH在3.5～4.5范围内,草酸对Cr(Ⅵ) 的还原反应速率随pH的降低而显著升高;然而,柠檬酸对Cr(Ⅵ) 的还原速牢却在pH=4.0时为最快.     

克雷伯氏菌(Klebsiella)Z3的分离鉴定 和对铬(Ⅵ)还原特性研究

从河南某矿渣堆放区土壤中筛选到1株高效还原Cr(Ⅵ)的菌株,经形态观察、生理生化特性鉴定以及16S rRNA核酸序列系统发育分析,该菌株为克雷伯氏菌(Klebsiella),命名为Z3。抗逆分析表明,Z3是1株嗜碱耐盐的好氧菌。通过正交优化试验确定Z3还原Cr(Ⅵ)的最适温度为36℃,最适p H值为9. 0,对70 mg·L-1Cr(Ⅵ)在24 h的还原率高达92%。Cr(Ⅵ)还原动力学分析表明,在静息条件下,Z3对Cr(Ⅵ)的还原呈现零级反应动力学特征;在生长状态下,Z3对Cr(Ⅵ)的还原呈现一级反应动力学特征。     

酸化松木粉对废水中重金属离子Cr(Ⅵ)和Zn(Ⅱ)吸附的动力学研究

【目的】利用生物吸附剂处理含铬和锌等重金属污染废水具有原料便宜,操作简单及吸附效率高等特点,本研究旨在从林木资源废弃物中筛选吸附效果优良的生物吸附剂。【方法】选用鱼鳞松松木粉为吸附剂原材料,使用硫酸对其表面进行酸化处理以提高其表面活性,然后研究溶液p H值、溶液温度、Cr(Ⅵ)及Zn(Ⅱ)初始浓度、吸附剂用量和吸附时间对酸化松木粉吸附重金属离子Cr(Ⅵ)及Zn(Ⅱ)的影响。【结果】酸化松木粉吸附重金属离子Cr(Ⅵ)及Zn(Ⅱ)的最优化条件为溶液p H 2.0,溶液温度40℃,铬和锌离子初始浓度20 mg/L,吸附剂用量1.0 g/L,吸附时间120 min。吸附动力学方程分析表明,酸化松木粉吸附重金属离子Cr(Ⅵ)和Zn(Ⅱ)能较好地符合准二级动力学方程。吸附等温模型分析表明,酸化松木粉吸附重金属离子Cr(Ⅵ)和Zn(Ⅱ)能较好地符合Langmuir吸附等温模型。【结论】酸化松木粉对废水中重金属离子Cr(Ⅵ)和Zn(Ⅱ)的吸附效果良好,其吸附过程主要是发生在酸化松木粉表面的单分子层化学吸附。     

土壤、矿物对Cr(Ⅵ)吸附机制的研究

本文研究了土壤、矿物对Cr(Ⅵ)的吸附机制,结果表明:土壤中铝对Cr(Ⅵ)的吸附起着主要作用,土壤、矿物对Cr(Ⅵ)的吸附机制和磷酸根相似,以专性吸附为主,吸附过程中伴随着羟基的释放,溶液中磷酸根、氟离子和硫酸根等阴离子的存在,强烈抑制了土壤、矿物对Cr(Ⅵ)的吸附,而C1~-和NO_3~-的影响较小。     

玉米芯粉体吸附去除水溶液中铬离子的研究

以玉米芯粉体作为吸附剂,吸附处理含Cr(Ⅵ)模拟废水,研究了温度、接触时间、吸附剂用量、吸附剂粒径和废水初始p H值对玉米芯粉体吸附处理含Cr(Ⅵ)模拟废水的影响。结果表明:玉米芯粉体的吸附能力随着温度的增大而增大。吸附反应的前80 min反应较为迅速。玉米芯用量为0.5 g时去除率最大。随着玉米芯粉体粒径的减小,Cr(Ⅵ)离子去除率先增大后减小,粒径为0.097~0.105 mm时单位吸附量达到最大。低的初始p H值有利于提高玉米芯吸附去除率,p H值为0.5时玉米芯粉体对Cr(Ⅵ)离子的去除率达到了99.725%。     

RPIP-HPLC-ICP-MS测定饮用水中铬形态

本文建立一种改进的高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法测定淡水中铬形态的方法。通过样品加标回收验证本方法的准确度,本方法 Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的回收率均在93%~115%之间。通过制备7个浓度水平确定得到铬元素的校准曲线范围,Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的相关系数接近1(r=0.999 9),Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的LOD分别为0.094、0.100μg/L,Cr(Ⅲ)的LOQ为0.28μg/L,Cr(Ⅵ)为0.30μg/L。综上所述,方法的定量限、重现性和准确度满足淡水中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的定量分析,可以有效应用于其预期的使用。     

四种重金属对罗氏沼虾仔虾的毒性作用

探讨了Cu、Zn、Cr、Cd四种重金属离子对罗氏沼虾仔虾的急性毒性及联合毒性作用。Cu2 + 、Zn2 + 、Cr(Ⅵ )、Cd2 + 对仔虾的 96hLC50 分别为 0 .46 2mg/L、0 .5 80mg/L、0 .114mg/L、0 .0 15mg/L ;急性毒性由强至弱依次为 :Cd2 + >Cr(Ⅵ ) >Cu2 + >Zn2 + ;Cu2 + 和Zn2 + 、Zn2 + 和Cd2 + 对罗氏沼虾仔虾的联合作用表现为拮抗 ,Cu2 + 和Cd2 + 、Cu2 + 和Cr6+ 、Zn2 + 和Cr(Ⅵ )则为协同作用。     

膨润土改性及对水中Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

【目的】提高膨润土对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能。【方法】采用氢氧化钠和壳聚糖对膨润土进行改性,分别得到碱改性膨润土(B-NaOH)、壳化膨润土(B-CS)和壳化碱改性膨润土(B-NaOH-CS)。以钠基膨润土(B)为对照,利用红外光谱仪、扫描电镜和比表面积分析仪表征3种改性膨润土的理化性质,研究其对Cr(Ⅵ)的吸附性能。【结果】B-NaOH-CS中出现了强N—H吸收峰以及增强的C—H对称弯曲峰,同时B-NaOH-CS表面片状结构卷曲分散,层间孔隙增多,比表面积是其他膨润土的1.2倍以上。当Cr(Ⅵ)质量浓度为50 mg·L~(-1)时,B-NaOHCS对Cr(Ⅵ)的平衡吸附量为1.03 mg·g~(-1),分别是B-CS、B-NaOH的1.26、1.84倍。描述膨润土吸附Cr(Ⅵ)的动力学过程,准二级动力学模型优于准一级动力学模型;描述膨润土吸附Cr(Ⅵ)的热力学过程,Langmuir等温模型优于Freundlich等温模型。热力学参数△H0、△G0、△S0,表明膨润土吸附Cr(Ⅵ)为吸热、自发、无序反应。B-NaOH在pH=7.0时对Cr(Ⅵ)的吸附量最大,B-CS、B-NaOH-CS在pH=3.0时对Cr(Ⅵ)的吸附量最大。【结论】B-NaOH-CS对Cr(Ⅵ)的吸附效果最好,改性膨润土对去除Cr(Ⅵ)污染有重要作用。     

粉煤灰合成A型沸石及对电镀废水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

以粉煤灰为基本原料,成功合成了NaA型沸石。通过XRD对合成物的物相和形貌进行了分析,并将合成的NaA型沸石应用于含Cr(Ⅵ)电镀废水的吸附处理研究。结果表明,用1.67 mol/L NaOH溶液溶解过滤粉煤灰后添加铝源制备溶胶,在100℃条件下,晶化350min后可制备出单相的NaA型沸石。NaA沸石对Cr(Ⅵ)离子有快速吸附作用,NaA沸石的加入量、溶液的初始pH值、吸附时间和吸附温度对Cr(Ⅵ)离子去除率有较大影响。     

六价铬在砖红壤中淋溶特征的模拟研究

通过室内土柱淋溶实验,研究了六价铬在砖红壤中淋溶特征以及有机肥和陪伴离子[Cu(Ⅱ)、磷酸根]对该过程的影响,并探讨了模拟酸雨条件下,土壤中六价铬溶出特征。结果表明:高氧化铁含量砖红壤对Cr(Ⅵ)有很强吸附能力,当Cr(Ⅵ)输入量小于240 mg·kg~(-1)水平,其在淋溶液中浓度低于二苯碳酰二肼比色法检测限。土壤添加有机肥后,初始阶段淋溶液Cr(Ⅵ)浓度较对照处理高,但经历一段时间后,则较对照处理小,这表明有机肥一定程度上可减少Cr(Ⅵ)淋溶量。Cu(Ⅱ)能提高土壤表面ζ-电位和促进Cr(Ⅵ)吸附,并降低砖红壤Cr(Ⅵ)淋溶量;磷酸根可减小土壤表面ζ-电位和土壤对Cr(Ⅵ)吸附量,从而促进Cr(Ⅵ)淋溶。模拟酸雨条件下,土壤中Cr(Ⅵ)淋溶量呈现出先逐渐增加后减少特征。当Cu(Ⅱ)存在时,尽管土壤中Cr(Ⅵ)保持量最大,但其在淋溶液中浓度却较对照低,说明Cu(Ⅱ)与Cr(Ⅵ)之间的相互作用有助于降低后者淋溶量。