使用紅色花生衣提取液綠色合成鐵納米顆粒（FeNPs）去除水中的Cr(VI)-去除機(jī)制和廢水處理初探

使用紅色花生衣提取液綠色合成鐵納米顆粒（FeNPs）去除水中的Cr(VI)_去除機(jī)制和廢水處理初探使用紅色花生衣提取液綠色合成鐵納米顆粒（FeNPs）去除水中的Cr(VI)：去除機(jī)制和廢水處理初探

摘要：

鎘鉻是水體中常見的重金屬污染物，對環(huán)境和人體健康造成嚴(yán)重威脅。本研究采用紅色花生衣提取液綠色合成鐵納米顆粒（FeNPs），并對其在去除水中六價鉻（Cr(VI)）的效果進(jìn)行了初步研究。實驗結(jié)果表明，F(xiàn)eNPs對Cr(VI)具有較好的去除效果，并且去除機(jī)制可能與其表面活性及與Cr(VI)的反應(yīng)有關(guān)。此外，利用FeNPs處理Cr(VI)污染水體，試驗結(jié)果表明，F(xiàn)eNPs能夠高效去除水中的Cr(VI)，為廢水處理提供了一種可行的方法。

1.引言

水體中的重金屬污染物是當(dāng)今世界面臨的一個重要環(huán)境問題。其中，鎘鉻是常見的重金屬污染物之一，它們長期存在于水中會導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境破壞，對人體健康也會造成潛在的威脅。因此，開發(fā)出高效、低成本的廢水處理技術(shù)對于解決這一問題至關(guān)重要。

2.研究方法

本研究中，使用紅色花生衣提取液作為還原劑，通過綠色合成法合成了FeNPs。首先，將鮮紅色花生衣浸泡在水中，隨后將紅色花生衣提取液與鐵鹽（如FeCl3）混合，生成FeNPs溶液。接下來，通過離心和洗滌等處理步驟，獲得純凈的FeNPs。

3.結(jié)果與討論

通過掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）觀察了合成的FeNPs的形貌和粒徑分布。結(jié)果顯示，合成的FeNPs具有較好的分散性和一定的粒徑分布。進(jìn)一步使用X射線衍射（XRD）和傅里葉變換紅外光譜（FTIR）對合成的FeNPs進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和成分分析。結(jié)果表明，F(xiàn)eNPs的晶體結(jié)構(gòu)與純鐵相類似，主要成分為Fe0。

進(jìn)行去除實驗時，將一定濃度的Cr(VI)溶液添加到含有FeNPs的廢水中。通過一系列的時間和初始濃度實驗，研究了FeNPs對Cr(VI)的去除效果。結(jié)果顯示，F(xiàn)eNPs對Cr(VI)具有較好的去除效果，去除率隨著時間的增加和Cr(VI)的初始濃度的增加而增加。

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)eNPs的去除機(jī)制可能涉及到其表面活性及與Cr(VI)的反應(yīng)。FeNPs的表面被認(rèn)為含有豐富的Fe0還原位點，可以吸附和還原Cr(VI)離子，從而將其轉(zhuǎn)化為無毒的Cr(III)離子。此外，還研究了溶液pH值、溶液初始濃度和FeNPs用量等因素對去除效果的影響。

4.廢水處理初探

為了探索FeNPs在實際廢水處理中的應(yīng)用潛力，以某工業(yè)廢水樣品為對象，進(jìn)行了去除Cr(VI)的實驗。實驗結(jié)果表明，F(xiàn)eNPs對廢水中的Cr(VI)具有較好的去除效果，去除率可達(dá)到90%以上。此外，經(jīng)過一定處理后，廢水中的Cr(VI)濃度低于國家標(biāo)準(zhǔn)限值。

結(jié)論：

本研究采用紅色花生衣提取液綠色合成的FeNPs對水中的Cr(VI)具有較好的去除效果，并通過一系列實驗和分析，初步揭示了其去除機(jī)制。此外，實驗結(jié)果還顯示，F(xiàn)eNPs在廢水處理中具有潛在的應(yīng)用價值。然而，仍需要進(jìn)一步研究優(yōu)化合成條件和探索更多的廢水處理方法，以滿足不同環(huán)境條件下的需求根據(jù)實驗結(jié)果，本研究表明通過綠色合成的FeNPs對廢水中的Cr(VI)具有較好的去除效果，去除率可達(dá)到90%以上。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)eNPs的去除機(jī)制可能涉及到其表面活性及與Cr(VI)的反應(yīng)，通過吸附和還原Cr(VI)離子，將其轉(zhuǎn)化為無毒的Cr(III)離子。另外，實驗結(jié)果顯示FeNPs在廢水處理中具有潛在的應(yīng)用價值。然而，仍需進(jìn)一步研究優(yōu)化