响应面法优化绿色合成纳米零价铁去除水中Cr(Ⅵ)的条件及其动力学研究

以葡萄籽提取液绿色合成纳米零价铁(GS-nZVIs),并对其去除水中六价铬(Cr(Ⅵ))进行研究。TEM表征显示制备出的GS-nZVIs粒径在30~50 nm之间。以反应时间、温度和pH值为3个影响因素,以Cr(Ⅵ)去除率为响应值进行了3因素3水平的Box-Behnken实验设计,建立了响应面模型。响应面法分析结果表明:反应时间、温度和pH值对Cr(Ⅵ)去除率的影响是显著的(F值为27.09),在整个回归区域内拟合度好,3个因素的影响顺序为pH反应时间温度。分别以伪一级、伪二级、层间扩散模型描述GS-nZVIs去除Cr(Ⅵ)的动力学行为,结果显示伪二级模型(R~2=0.999)对实验数据的拟合度最好;活化能Ea约22 kJ/mol,表明GS-nZVIs去除Cr(Ⅵ)是化学扩散控制的反应。