β-环糊精包埋纳米零价铁对Cd~(2+)的去除性能研究.docx

B环糊精包埋纳米零价铁对Cd2+的去除性能研究*

康海彦杨治广万园园

（河南城建学院市政与环境工程学院，河南平顶山467036）

摘要:为提高纳米Fe°的稳定性，以环氧氯丙烷为交联剂，以β-环糊精为原料对纳米Fe进行包埋。考察了碱度、交联剂用量对聚合物交联度的影响，对比研究了30%、40%NaOH介质对包埋纳米Fe°去除Cd?+反应活性的影响。利用SEM、TGA对包埋材料的表面形态及热稳定性进行了分析。实验结果表明:40%NaOH介质中交联包埋的纳米Fe0具有更高的反应活性；当Cd”浓度为100mg/L时，投加包埋材料3.0g,反应150min,Cd”去除率可达98.9%;于空气中放置1个月，其对Cd去除率仍可达90.5%。

关键词:β-环糊精；纳米Fe°;包埋稳定;Cd污染物

DOI:10.13205/j.hjgc.201505026

REMOVALPERFORMANCEOFCd2+USINGNANOSCALEZERO-VALENTIRON

EMBEDDEDBYp-CYCLODEXTRIN

KangHaiyanYangZhiguangWanYuanyuan

(SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineering,HenanUniversityofUrbanConstruction,Pingdingshan467036China)

Abstract：Toimprovethestabilityofnano^Fe°intheair,embeddednanoscaleFe°wassynthesizedusingacross4inkedpolymer(p-eyclodextrinandepichlorohydrin).Effectofalkalinity,cross4inkerdosageoncross4inkingdegreewasevaluated.TheencapsulatedFe°nanoparticlesobtainedin40%NaOHmediumwascomparedtothatsynthesizedin30%NaOHbyCd2+removalefficiency.Theembeddedmaterialwascharacterizedwithscanningelectronmicroscope(SEM)andthermogravimetricanalysis(TGA).Higherreactivitywasobservedwiththeembeddednanole°synthesizedin40%NaOHmedium.ACd2+removalrateof98.8%(100mg/L)wasachievedwith3.0goftheencapsulatednano^e°afterreactingfor150min.Andtheaspreparednanole°canstillremove90.5%oftheCd2+afterbeingexposedtoairforoven1month,indicatingitsexcellentambientairstability.

Keywords:[3-eyclodextrin;nanoscaleFe°；embeddingandstabilization;Cdcontaminants

0引言

近年来，随着纳米技术的发展，纳米零价铁（Fe°）作为一种新兴的环保材料被广泛应用于环境污染修复研究【1，2】。由于纳米零价铁具有较高的比表面积（33.5m,s，普通铁粉0.9m2/g）及优良的表面吸附和化学反应活性，可对环境中卤代烃、多氯联苯（PCB）、有机氯农药、杀虫剂、染料、重金属离子、硝酸盐、铭酸盐及砷酸盐等多种污染物进行还原修复［3-8］，并可实现对污染场地的原位修复，优势明显。但新鲜制备的纳米零价铁不稳定，极易团聚影响活性，且在环境中易被氧化甚至自燃，限制了纳米零价*河南省教育厅科学技术研究重点项目（13B610908）。

收稿日期：2014-06-08

铁的实际应用【9】。

Karolina等【10】以谷氨酸为稳定齐!J,制备出了无机-有机双壳稳定化的纳米零价铁，可在大气环境中稳定存在数月。He等【11】采用竣甲基纤维素钠对纳米零价铁进行改性，认为