Le principe de l'utilisation de la poudre de fer nano pour éliminer les eaux usées
Zéro-valent Fer peut être utilisé comme agent réducteur dans le traitement des eaux usées et présente un grand potentiel dans le domaine du traitement des polluants de l'eau.Le fer zérovalent à l'échelle nanométrique présente une grande surface spécifique et les atomes à la surface des nano-métaux ont une activité chimique élevée et sont des sites actifs pour l'adsorption, montrant ainsi de fortes performances d'adsorption.Comparé à la valence zéro ordinaire Matériau en fers,fer nano-zérovalent possède à la fois des propriétés réductrices et adsorbantes et présente de plus grands avantages dans le domaine de l'élimination des polluants de l'environnement aquatique.
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À l’heure actuelle, la recherche sur la capacité d’adsorption du fer nano-zérovalent dans le traitement de l’eau se concentre principalement sur l’élimination des ions de métaux lourds dans l’eau.XQ Li et al. ont préparé des nanoparticules de fer avec une structure cœur-coquille et ont étudié leur capacité d'élimination du Ni(II) dans l'eau. Les résultats ont montré que le nanofer avait un excellent effet d'élimination du Ni(II), 50 % de l'élément Ni était réduit en Ni(0) et séparé de l'eau, et les 50 % restants étaient adsorbés à la surface du nanofer sous forme de précipitation d'hydroxyde et n'étaient pas réduits. SR Kanel et al. ont utilisé du borohydrure de sodium pour réduire FeCl3 sous protection N2 afin de préparer du fer nano-zérovalent (NZvi), et a étudié le comportement d'adsorption du NZVI sur l'As(III) dans les eaux souterraines. Les résultats ont montré que dans des conditions d'As(III) de 1 mg/L et de dosage de NZVI de 2,5 g/L, le taux d'élimination de l'As(III) en 7 min pouvait atteindre 80 %, et sa constante de vitesse de réaction était bien supérieure à celle de la poudre de fer ordinaire. Cependant, le processus d'élimination de l'arsenic par le fer zérovalent est différent de celui d'élimination du chrome hexavalent. L'arsenic n'est toujours pas réduit à l'état zérovalent, mais seule une adsorption par complexation de surface se produit. Cela est dû au fait que l'hydroxyde de fer est rapidement généré à la surface du fer zérovalent, et les ions arsenic dans la solution réagissent avec l'hydroxyde et sont adsorbés.
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Le mécanisme du fer nano-zérovalent pour éliminer les ions de métaux lourds comprend la réduction et l'adsorption. Les recherches scientifiques montrent que le mécanisme d’élimination des différents ions de métaux lourds par le nano-fer est lié au potentiel d’électrode standard des ions de métaux lourds. Lorsque le potentiel d'électrode standard des ions de métaux lourds est inférieur à celui du fer, l'adsorption se produit principalement ; lorsque le potentiel d'électrode standard des ions de métaux lourds est légèrement supérieur à celui du fer, l'adsorption et la réduction se produisent simultanément ; et lorsque le potentiel d'électrode standard des ions de métaux lourds dépasse de loin celui du fer, la réduction se produit principalement.
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