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纳米零价铁(nZVI)对水中多种污染物具有去除效果,近年来受到广泛关注。但由于nZVI自身的局限性(在反应过程中氧化不可避免,粒径过小不易回收等),需要进一步改进。本文利用络合剂EDTA对纳米级Pd/Fe进行活性改进,用于水中芳香族有机氯化物(AOCs)的催化还原。研究了 EDTA浓度、初始pH、钯负载率、温度、搅拌速率等因素对2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)及2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)还原脱氯的影响。另外用海藻酸钠包裹纳米铁制备海藻酸钠纳米铁小球用于偶氮染料的催化还原脱色。研究了海藻酸钠浓度、纳米铁含量、反应物浓度、反应温度、pH等对海藻酸钠纳米铁小球催化还原活性红X3B的影响。实验采用高效液相色谱(HPLC)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等方法分析污染物在催化还原中的降解过程,研究其变化规律,得到以下结论:(1)EDTA加至纳米Pd/Fe反应体系中,能够络合纳米铁在反应过程中生成的Fe2+离子,阻碍纳米铁表面的钝化层生成,保持纳米铁的反应活性,促进纳米Pd/Fe还原脱氯反应的进行。(2)EDTA连续滴加的纳米Pd/Fe还原脱氯2,4-D、2,4-DCP的主要影响因素有EDTA浓度、初始pH、钯负载率、温度、搅拌速率、污染物浓度等。较高的EDTA浓度、较低的初始pH、较高的钯负载率都有利于还原脱氯的进行。适宜的2,4-D还原脱氯条件为:温度25.0℃,纳米铁含量1.0 g·L-1,钯负载率 0.5%,转速 200 r·min-1,pH 7.1,EDTA 浓度 75.0 mmol·L-1,10.0mg·L-1 2,4-D,反应50 min后,完全转化为PA。适宜的2,4-DCP还原脱氯条件为:温度25.0℃,纳米铁含量1.0 g·L-1,钯负载率0.5%,转速200 r·min-1,pH 7.0,EDTA浓度25.0mmol·L-1,20.0mg·L-1 2,4-DCP反应110 min,P的生成率达到94.6%。(3)海藻酸钠对纳米铁进行包裹后,得到固定化的纳米零价铁材料,可用于偶氮染料的催化还原。固定化的纳米零价铁方便回收,不易因纳米铁流失而造成二次污染。(4)在实验考察的海藻酸钠浓度、污染物浓度、纳米铁含量、反应温度、pH等条件下,海藻酸钠纳米铁小球对活性红X3B都有较好的去除效果。适宜的X3B还原脱色条件为:温度25.0℃,海藻酸钠浓度2.0%,纳米铁含量2.0g·L-1,转速200 r·min-1,pH 6.9时,25.0mg·L-1活性红X3B的去除率为90.7%。(5)海藻酸钠凝胶对活性红X3B没有吸附作用。海藻酸钠纳米铁小球对活性红X3B的主要机理为纳米零价铁体系的还原作用。纳米零价铁具有还原能力,并且能在水中发生Fe-H20腐蚀,产生还原性[H],对活性红X3B进行还原,使显色基团(N=N)断裂,生成苯胺。