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改性材料治理水体中铬Cr(VI)污染研究进展

时间:2021年09月22日 分类:农业论文 次数:

摘要:含铬化合物具有毒性大、难降解的特点,因此含铬污废水的治理是当下水处理技术研究的重点和难点之一。目前,污废水中铬污染治理仍未很好地解决,研究具有强还原、强吸附性质的修复材料仍是铬污染治理的重点方向,为探求更为切实有效的铬污染治理方案,

  摘要:含铬化合物具有毒性大、难降解的特点,因此含铬污废水的治理是当下水处理技术研究的重点和难点之一。目前,污废水中铬污染治理仍未很好地解决,研究具有强还原、强吸附性质的修复材料仍是铬污染治理的重点方向,为探求更为切实有效的铬污染治理方案,本文基于吸附-还原治理方法,对纳米零价铁、碳系材料和半导体光催化材料修复污废水体中Cr(VI)的研究进展进行了总结归纳和分析。结果表明,纳米零价铁有较强的还原能力,但易团聚、失活,采用有机包覆法、负载法及双金属法可以有效抑制纳米零价铁团聚、失活;碳系材料性质稳定,但材料的表面性质不利于Cr(VI)的吸附,选择适当的碳前驱体、酸洗、碱洗、金属氧化物及金属盐类负载等方法能够调节改变碳系材料的孔隙结构、表面电荷及官能团情况,增加其吸附性能;半导体光催化剂不易产生二次污染,但受限于光生电子的利用率,采用金属离子掺杂、形貌调控和构建异质结方法可以增大光催化剂的光谱吸收范围、抑制光生载流子复合,提高光生电子利用率。通过以上改性方法可有效提高含铬污废水的治理效果,为污染水体中Cr(VI)治理提供理论基础和技术支持。

  关键词环境工程学;改性材料;铬治理;吸附;还原

环境工程学

  0引言铬(Cr)是自然界中广泛存在的过渡族(VI-B)重金属,主要以Cr(VI)和Cr(Ⅲ)的形式存在[1-3]。来源于自然界中的铬仅占很小一部分,铬污染主要是六价铬化物生产和使用过程中泄漏所导致[4,5]。铬常作为一种金属腐蚀缓蚀剂,在电镀、制革、冶金等工业领域被广泛使用[6]。经统计,我国关停的铬化工企业遗留污染场地约20余块,由于铬渣堆放导致的污染场地40余处,电镀池泄漏、旧制革工业造成的铬污染场地高达数千处,现存的鞣加工企业主要集中于浙江(100家)、河南(93家)、广东(86家)等地[7]。研究表明,Cr(VI)的毒性是Cr(III)的百倍,且具有更高的迁移性和难降解性,对人体有明显的“三致”危害[8],同时被列为全国五种重点重金属污染物之一[9]。

  环境工程论文: 环境工程水处理中超滤膜技术的应用分析

  自“十二五”规划以来,我国对重金属排放进行了严格的把控,但是历史遗留的铬污染问题仍旧比较严峻,因此寻求合理、高效的治理手段和修复材料仍是重中之重。水体中Cr(VI)的处理方法主要有生物方法、离子交换法、膜分离技术、电解法和吸附还原法[10]。生物方法主要包括植物对于Cr(VI)的富集作用和微生物修复,即向污染水体注入营养物质或电子供体以强化土著微生物或直接添加高度驯化的外源微生物,实现微生物对Cr(VI)的化学还原[11]、吸附[12]等作用。离子交换法是指主要以氧阴离子(HCrO4-、CrO42-、Cr2O72-)的形式存在于水体中的Cr(VI),通过与阴离子交换树脂中可供反应的功能基团进行置换的方式脱离水体[13]。膜分离技术指依靠某种传质动力(如压力差、浓度差、电位差等)使水体各组分选择性地透过膜,实现Cr(VI)的截留,传质动力因具体方法(电渗析、反渗透、超滤、液膜法)不同而异[14]。电解法常在直流电作用下,以Fe(0)作阳极产生Fe(II),Fe(II)进一步将Cr(VI)还原至Cr(III)[15]。

  由于生物方法和离子交换法周期性长,膜分离法和电解法维护成本过高的缺点,目前对于Cr(VI)污染的治理仍聚焦于吸附-还原的方式,这类方法具有高效、经济等特点。因此,研究发展具有高还原性、高吸附性质的修复材料仍是污废水体中铬污染治理的重点。截至目前,国内外众多学者已对含铬污废水治理进行了研究,如王兴润等[4]深刻分析了我国涉铬行业的状况,并在此基础上总结了多种Cr(VI)污染的修复技术,但对于铬修复材料的改性发展并没有详细阐述。李喜林等[16]从皮革工业园区沉淀池污泥中分离出了对Cr(VI)有高耐受性和强还原力的硫酸盐还原菌,但达到最佳修复率的条件较为严苛,可操作性亦不如改性材料修复方法。

  相较于其它重金属如汞(Hg)、铅(Pb)、镉(Cd)和类金属砷(As)等污染物,Cr(VI)的特殊性在于其以氧阴离子形式存在,且修复原理大多涉及Cr(VI)的还原,因此十分有必要对Cr(VI)的还原材料及改性研究进展进行归纳总结和分析。目前对于Cr(VI)的修复材料改性研究主要集中于纳米零价铁、碳系材料以及半导体光催化剂等,本文将着重从这三类材料出发,分析总结近几年这些材料的发展情况,归纳其改性思路及修复机理,并对污染物的去除效果进行对比分析,以期为后续改性材料治理水体中Cr(VI)污染的研究提供借鉴和参考。

  1改性修复材料

  1.1纳米零价铁的改性

  在重金属水污染治理领域,纳米材料由于其巨大的比表面积,高表面能和丰富的表面活性基团,对重金属有较高的吸附能力[17],而纳米零价铁(nZVI)具有强大的还原能力,可以有效去除Cr(VI),从而被广泛研究。纳米零价铁特殊的核-壳结构,由Fe(0)为内核的电子供体被铁的氧化物包覆[18],铁氧化物具有较高的zeta电位,使纳米零价铁表面带有正电荷,更易吸附以氧阴离子存在的Cr(VI)[19],并最终生成铁铬氢氧化物沉淀。

  强大的表面能使纳米零价铁极易凝聚成团,从而减少了活性位点和迁移能力;同时易于钝化的特点也降低了与Cr(VI)的反应几率。其改性方法主要是提高颗粒稳定性减小团聚、提高反应活性、提高电子选择性以减少与非Cr(VI)物质的反应。将高分子有机材料包覆于纳米零价铁表面,可以增强颗粒间的静电排斥,提高稳定性,其中高分子有机材料主要有羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、淀粉、壳聚糖、瓜尔豆胶和黄原胶等。

  赵玲子[20]利用羧甲基纤维素(CMC)改性硫化纳米铁制得CMC-S-nZVI,CMC通过双齿桥联的形式吸附在S-nZVI表面,减少了微粒间的团聚,同时产生的片状壳结构增大了比表面积,提供了更多的吸附位点,材料硫化生成的FeS外层表现还原性的同时,提高了电子传递效率和疏水性,明显减缓了材料在有氧环境下的腐蚀。实验证明,其吸附容量是相同条件下S-nZVI的9~12倍,当硫铁比S/Fe=0.35时对Cr(VI)的去除容量最大可达395mg/g。刁志强等[21]将聚丙烯酸(PAA)、羟乙基纤维素(HEC)作为包覆材料制备的P/H-nZVI在一维模拟柱下进行迁移性研究,当注入量为1PV时,改性材料在柱内迁移距离到达25cm,而未改性纳米零价铁仅迁移了3cm,可见其迁移能力得到显著提高。在处理轻度Cr(VI)污染时,采用高效可循环的吸附材料可增加纳米零价铁的吸附性能。

  2020年,Liu等[22]首次用动物骨骼作为碳前驱体,采用厌氧热解法合成多孔高比表面积的骨炭材料(BoneChar,BC),当纳米零价铁负载率达到15%时,BC@nZVI的比表面积为509.21m2/g,Cr(VI)的去除容量为达到516.7mg/g,而同时制备的纳米零价铁的比表面积仅为21.32m2/g。该研究还探究了不同碳前驱体制作的载体对于去除Cr(VI)的影响,结果表明相较于生物质炭和活性炭,骨炭具有更强的电子传输能力,同时可以加速纳米零价铁的腐蚀加大反应容量。

  Madan等[23]将火电厂中的废弃物粉煤灰作为载体,用化学方法在其表面包覆上纳米零价铁,经表征,纳米零价铁均匀地附着在粉煤灰上,制备的复合材料比表面积为13.879m2/g,是粉煤灰的3倍,对于Cr(VI)质量浓度较低(10mg/L)的溶液,复合材料的去除率可在10min内到达100%,吸附容量为9.34mg/g;作者同时进行了循环研究,该材料可以在5次酸洗解吸后仍能保持73%的去除率。可见,对于轻度Cr(VI)污染,采用高效可循环的吸附材料具有较高的经济效益。

  引入惰性金属以构成原电池结构,可以防止Fe(0)表面的过度氧化,可促进电子传递提高反应活性。吕晓斌[24]采用液相还原法制得Fe-Cu和Fe-Ni双金属材料,并用凹凸棒土作为载体清除水体中Cr(VI),两种金属间的电位差形成无数个微小的原电池结构,结果表明,Cu的质量分数为3%时双金属结构反应速率是纯纳米零价铁反应速率的2.28倍,吸附容量最大可达507.61mg/g,且Fe-Cu较Fe-Ni体系去除Cr(VI)效果更好,该结论与郭金辉等[25]得出的结果相似。

  同时有研究认为双金属结构主要作用是抑制Fe(0)表面氧化和加速反应中Fe(0)的腐蚀,Ni催化生成的氢原子对Cr(VI)不具有还原作用,Xie等[26]在反应中加入叔丁醇作为活性氢的淬灭剂,结果表明Cr(VI)和总铬的去除并未受影响。纳米零价铁得益于其强大的还原能力,一直以来被作为修复Cr(VI)的理想材料被广泛研究,目前的纳米零价铁改性研究主要集中于解决纳米零价铁团聚、氧化失活的问题,采用高分子有机材料表面包裹和多孔材料负载的方式可以有效提高纳米零价铁的分散性,金属修饰可提高反应效率、而硫化一定程度上抑制了铁在水中的钝化,加强了电子选择性。然而对于改性材料在水体中的迁移能力[27]和生物毒性[28]方面的认知还不完善,仍待进一步研究。

  1.2碳系材料的改性

  碳系材料主要以物理吸附的方式去除水体中的Cr(VI),同时其丰富的官能团也对Cr(VI)起到了还原作用[29]。由于碳系材料具有性质稳定、比表面积大、吸附能力强等特点,又因为其环保可再生的优势,近年来成为污染修复研究的热点。然而碳系材料表面带有的负电荷[30]与氧阴离子形式存在的Cr(VI)间会产生静电斥力,所以为了加强对Cr(VI)的静电吸附,碳系材料的改性主要目的是改变材料表面的电荷发布、发展空隙结构、扩大比表面积等。

  Xu等[31]将葡萄糖和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为碳前驱体,用水热法制备纳米炭球,并用KOH进行改性,因为KOH能够显著改变碳材料的结构形式[32],经表征,纳米炭球的比表面积由原先的19.09m2/g增加到1491.21m2/g,同时产生了R-C≡C-H和R-N=C=C-R官能团,并验证了活化后炭球在酸环境下具备一定的还原性,但吸附仍起到主导作用,总体Cr(VI)吸附容量最高可达到230.15mg/g。但经过三次吸附-解吸循环后,Cr(VI)的去除率仅61.8%,相较第一轮实验83.8%的去除率明显下降,这可能归因于炭球表面的官能团损失造成的。

  Jaskiran等[33]利用纳米级的磁赤铁矿(γ-Fe2O3)修饰活性炭(AC),合成的纳米吸附剂平均粒径5~10nm,小于γ-Fe2O3的平均粒径,这是由于活性炭的加入抑制了纳米颗粒的团聚。当AC:Fe2O3为2:1时,对Cr(VI)的吸附容量最大,可到500mg/g。活性炭在反应中起到吸附作用和还原作用,可能是因为活性炭表面的还原性官能团(CxOH)引起的[34]。同时,其具有的磁性,使其易于从溶液中分离,在碱性环境下解吸后可以很好地再生,并且经过6次吸附-解吸循环后吸附性能仅下降了5%。

  可见,具备磁选能力的吸附材料很好地契合了经济环保的治理理念[35]。Wang等[36]将蔗糖作为碳前驱体,用水热法制备碳层,并用Fe3O4和g-C3N4进行表面修饰,实验证明Fe3O4改善了复合材料表面的电荷情况,加强了对Cr(VI)的静电吸附。整个吸附机理被概括为三个连续的环节:(1)碳层表面的羟基与Cr(VI)的离子交换;(2)碳层表面的含氧官能团和亚铁离子作为电子供体,使Cr(VI)被还原;(3)Cr(III)与氨基在复合材料表面形成络合物。另外,Zhong等[37]的研究也表明Fe3O4改性生物炭有利于碳中心持久性自由基(carbon-centeredPFRs)的产生,经计算实验中PFRs对Cr(VI)还原的贡献率达到了18.2%。

  生物质(biomass)材料(如秸秆类、树木、稻草等),因为其优秀的处理效果和低廉的价格被广泛的运用到水处理领域。Chen等[38]提取生物质中木质素作为碳前驱体,采用水热法制备生物质炭(biomasscarbon)并用二硫化钼进行表面修饰,实验表明对Cr(VI)的吸附容量可达198.70mg/g。

  经表征,修复剂表面呈现出纳米级片状结构,反应后有大量官能团的不饱和键被氧化,同时检测到SO42-的生成,表明Cr(VI)被还原成Cr(III)。经计算,吸附剂表面的Cr(III)占到吸附铬离子总量的近三分之二,证明修复剂的主要作用包括还原作用和吸附作用。该实验又进一步使用H2对修复剂进行等离子处理,氢自由基的加入进一步提升了Cr(VI)的还原量。四次循环使用后仍保持90%的去除率,也体现了该修复剂的耐久性。

  此外,碳点(CDs)由于其优异的光学性能,可被制成荧光探针用于检测水体中Cr(VI)。Yuan等[39]用碳点和纤维素材料对木质素基水凝胶进行表面修饰,制得兼具Cr(VI)检测与吸附作用的复合材料,检出限为11.2mg/L。因此,碳系材料的改进思路在于:1.寻找合适的材料作为碳前驱体,以提高修复材料的比表面积,加强吸附能力;2.对碳系材料加入酸[40]、强碱[34]、金属氧化物[33]、金属盐类[38]等以改善材料结构,增加表面活性基团。目前,由于碳系材料价格低廉、来源广泛、易于降解等优势,基于纤维素、壳聚糖、木质素、农林废弃物等可再生生物质材料作为碳前驱体的研究成为一种趋势,而碳系材料对于重金属离子的吸附容量较小,吸附选择性差等问题仍需要解决。

  1.3光催化半导体的改性

  面对化石能源日渐枯竭、温室效应逐渐加剧等现实,半导体材料基于其在太阳能光电转换体系的用途,近年来研究的主要方向聚焦于染料敏化太阳能电池、光电还原二氧化碳、光电分解水制氢、光电催化降解污染物等方面的应用[41]。由于半导体材料特殊的能带结构,可以在光照条件下实现价带电子向导带的跃迁[42],形成的电子-空穴结构被称为光生载流子。众多研究证实,半导体的光生电子可以直接或间接地被Cr(VI)夺取,实现Cr(VI)向Cr(III)转化。

  然而,半导体材料仅在光子的能量大于其禁带宽度时才可以产生光生载流子,所以对于禁带宽度较大的半导体(如ZnO、TiO2等[43])而言,其光谱吸收范围狭窄,仅响应于强辐射;而对于禁带宽度较小的半导体(如CdS、BiVO4[44]等),虽然可以用吸收可见光甚至红外线,但这也意味着氧化还原能力的减弱。同时,半导体材料产生的电子-空穴结构也极易复合,且复合速度极快,如Jia等[45]制备的复合半导体材料Zn0.5Cd0.5S的平均荧光寿命仅有3.725ns,这两点显然不利于污染物的去除。

  目前半导体材料改性的主要方式包括金属离子掺杂、形貌调控和异质结构建三种方式。将具有不同能带结构的两种或两种以上的半导体相组合,这种复合半导体材料被称为异质结,目前较为理想的异质结包括直接Z型与S型两类,可以在有效实现电子与空穴的分离,延长光生电子寿命同时,保留较强的氧化还原能力。

  Zhao等[46]通过在2Dg-C3N4纳米片表面自组装3D花状SnS2微球以进行形貌调控,构建的g-C3N4/SnS2新型结构拥有更大的比表面积,经BET比表面积测试法测算,0.4-g-C3N4/SnS2比表面积达到86m2/g,是SnS2的2.436倍,对Cr(VI)的去除率达79.9%,表观量子效率(QE)达到30.3%,是SnS2的2.8倍。通过自由基清除实验、电子顺磁共振(EPR)实验和理论计算,肯定了直接Z型异质结的形成,在可见光下,光生电子由SnS2的导带复合到g-C3N4的价带中,拥有更强氧化还原能力的SnS2价带的空穴与g-C3N4导带的电子得以用于污染物的降解。同时,作者认为两种材料费米能级的差异导致能带弯曲,使得在材料接触面处形成内建电场,促进了电荷转移,提高了光生载流子分离效率,增强了光催化剂的活性。

  Chuaicham等[47]利用回流法将Zn-Ti层状双金属氢氧化物(Zn-Tilayereddoublehydroxid,ZTL)和蒙脱土进行复合,并采用离子交换法对蒙脱土进行Fe金属掺杂,构成的复合材料ZTL/Fe@MT20%在可见光照射下,其光致发光光谱(PhotoluminescenceSpectroscopy,PL)相较于纯ZTL显著下降,证明电子-空穴复合被有效抑制,光生电子寿命被延长,实验同时探究了pH值以及循环次数对Cr(VI)去除的影响,结果表明在酸环境下去除效果更好,这归因于氢离子对反应的促进作用;在五次循环实验后,Cr(VI)去除效果下降约15%,这可能是酸环境对ZTL引起的变形所导致。值得关注的是,金属Fe的引入在MT的禁带中创造了一个中间隙态(mid-gapstate),MT中的光生电子由此复合到ZTL的价带空穴中,构成直接Z型异质结,不仅如此,由于蒙脱土的阳离子交换特性[48],产生的Cr(III)可与Na离子进行交换,实现Cr(III)的固化。

  2020年,Xu等[49]首次提出了S型异质结的概念,优化了光生载流子的电荷转移路径,如图2所示,相较于早期的II型异质结保留了更强的氧化还原能力,进一步提升了异质结处理污染物的能力。Ghoreishian等[50]利用水热法将CdS纳米粒子均匀覆盖于Bi2S3表面构成S型异质结,其中CdS作为还原性光催化剂(reductionphotocatalyst,RP),Bi2S3作为氧化性光催化(Oxidationphotocatalyst,OP),并进一步采用RGO纳米片包裹构成了Bi2S3@CdS@RGO(BCG)三元复合材料,经紫外-可见-近红外光漫反射光谱(UV–Vis–NIRdiffusionreflectancespectra,DRS)观察,不同质量比的Bi2S3@CdS的吸收边约1103-1129nm,而由于RGO的引入,三元复合材料的吸收边显著提升,达到1300-1500nm。

  另外,电化学阻抗谱(EIS)显示,BCG-5相较于BC-5具有更小的电阻值,有利于电荷迁移,其Cr(VI)去除率为81.51%,分别是原始材料和二元复合材料的2.7倍和1.6倍;研究者又分别加入IPA、p-BQ和EDTA对羟基自由基、超氧自由基以及光生空穴进行淬灭和捕捉,在加入EDTA的实验中,Cr(VI)去除率由81.51%上升至91.20%,这是由于空穴被捕捉,进而抑制了电子-空穴的复合;而原先的实验中Cr(VI)的去除率分别是加入IPA、p-BQ的2.2倍和5.7倍。

  此研究还验证了Cr(VI)的还原机理包括光生电子对Cr(VI)的直接还原,光生电子与氧气反应生成的超氧自由基对Cr(VI)的还原,超氧自由基与氢离子进一步反应生成过氧化氢对Cr(VI)的还原[49]。金属-有机框架(metal-organicframeworks,MOFs)是一种由金属离子或团簇与有机配体自组装形成的多孔配位聚合物,由于其良好的化学可修饰性与孔结构可调控性[51],被广泛地应用于催化、储气以及污染物治理等方面的研究,然而有限的光谱吸收范围是MOFs作为光催化剂的局限,通过与窄带隙半导体构建异质结[52]可以激发其在可见/太阳光下的催化活性。

  Wang等[53]用Bi2S3改性NH2-UiO-66,在模拟太阳光照下对初始质量浓度5mg/L的Cr(VI)污染水体进行修复,180min内Cr(VI)的还原率达到96.5%,NH2-UiO-66中LUMO的光生电子传输至Bi2S3的CB,其电荷转移路径中的II型异质结,一定程度上抑制了载流子的复合。

  光催化技术应用于水污染治理是基于半导体在光照下产生的光生载流子提供的氧化还原能力,绿色环保无二次污染的特性很好地契合了绿色发展的理念,备受研究者的关注。其改性目的在于降低光生电子-空穴对的复合率、提高可见光利用率以及电子迁移效率。金属掺杂可以在禁带中形成中间能级,扩大了光谱吸收范围;形貌调控通过增加活性位点以提高光子利用率;异质结则能够实现电子、空穴的分离,有效延长光生载流子寿命。另外,由于Cr(VI)普遍在低pH值环境下具有较好的还原性,对于半导体材料在酸环境下的稳定性研究也不容忽视。

  2三种修复材料性能对比

  可见,纳米零价铁改性材料对于Cr(VI)吸附容量为9.345-516.7mg/g,差异性较大,如Liu等[22]与Madan等[23]的研究均采用负载法对纳米零价铁进行改性,Liu等[22]材料的比表面积为509.21m2/g,Madan等[23]材料的比表面积为13.8791m2/g,两者的吸附容量因此相差57倍,可见比表面积的差异是其除Cr(VI)性能的重要影响因素。

  在一定范围内,Cr(VI)初始浓度与吸附容量表现出正相关性,但是当Cr(VI)浓度过高时,吸附容量往往不再增大,这主要归因于反应活性位点被反应生成物阻塞,阻止了反应的继续进行。同时,往往反应在较小pH值下吸附容量更高,Fang等[54]认为零价铁基改性材料对Cr(VI)的去除主要受限于pH与DO的共同影响,酸环境下溶解氧将过度消耗作为还原剂的Fe(0)与Fe(II);而碱环境本不利于Cr(VI)的还原反应正向进行,其次Fe(II)在碱性条件下更容易被氧气氧化。碳系改性材料整体表现出较为优秀的去除Cr(VI)性能,这同样得益于不同改性手段下发展的孔隙结构与材料表面的静电吸附。

  对于Cr(VI)初始质量浓度较高的污染水体,采用碳系材料进行修复会具有更好的效果,其中对于500mg/L的含铬污水其吸附可达500mg/g。Li等[57]的研究在pH=5.6下进行,去除容量明显小于其它列出的反应pH值较小的研究,证明碳系材料修复Cr(VI)同样反应适宜在pH值较小的环境下进行,主要受Cr(VI)的特性影响。改性材料的比表面积与吸附容量表现出一定的正相关性,同时还与改性材料所使用的碳前驱体物质有关,不同碳前驱体与改性方式引入的特殊官能团也是影响吸附性能的重要因素,如Wu等[58]的研究中,Cr(VI)被分级多孔碳(HPC)静电引力吸附到表面,通过C=C、C-OH、-NH2等活性官能团还原成Cr(III),Cr(III)固定在C=O和C-O上,形成Cr-O键去除了Cr(VI)。

  3结论与展望

  改性材料对于水体中Cr(VI)的修复主要通过吸附和还原两方面实现,其中纳米零价铁和碳系材料的改性主要是加强静电吸附、增大比表面积以提高吸附容量,分散反应物增加反应活性位点;而光催化剂材料的改性重在抑制光生载流子复合、增大光谱吸收范围,以此提高电子利用率。三种改性材料都不同程度提高了污废水中Cr(VI)的去除率,但是对于改性材料去除污废水中Cr(VI)的研究仍存在一些不足,因此,根据当前研究进展提出以下3点展望:

  1.改性修复材料在实验室内的研究已广泛开展,同时材料改性已不再局限于二元、单一方法,正不断地向多元联合修复的角度发展,因此面对更为复杂的污染情况,进一步深入探究对Cr(VI)改性修复材料的反应吸附机理,建立先进的吸附分析模型对探索新型的修复材料和实际场景中Cr(VI)的修复具有重大意义。

  2.Cr(VI)的修复方法仍旧聚焦于采用吸附、还原的手段,纳米零价铁(还原性强)及碳系材料(比表面积大)由于其本身具有特性将来仍然会是Cr(VI)治理研究的首选,而藉由我国目前大力推崇新能源发展的趋势,相信光催化材料也将在污染物治理领域获得空前的关注,并取得不断地发展。

  3.当前研究多以治理单一污染物为目标,对于实际环境下复杂多变的影响因素并不能很好的把握,采用实际环境下铬污染水体进行研究,同时评估材料的治理效果和处理成本等因素,以期为实际治理工程提供理论支撑;另外,基于通常与铬污染共同出现的污染物,如制革厂废弃物产生的染料、不饱和加脂剂等产生的有机污染物,应探索、实现协同治理,如开展光催化剂中光生电子还原Cr(VI)的同时利用空穴降解上述特定有机污染物的研究,将具有很大的研究和应用前景。

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  作者:赵姗1,2,*,肖再伦1,王建华1,谌春燕1

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