【部分正文预览】 | 三氯乙烯(Trichlorethylene, TCE)作为一种重要
的有机溶剂,被广泛应用于各种工业生产活动中,应用过程中的泄漏事故、挥发等,导致其污染地下水 和土壤环境[1]。TCE 具有毒性和潜在致癌性,在地下 迁移能力强,难以完全降解,且降解产物二氯乙烯 (Dichlorethylene, DCE)、氯乙烯(Vinyl chloride, VC) 等具有更大的毒性。TCE 的污染给地下水利用带来 了严重的威胁。欧盟、美国EPA 以及中国都将TCE 作为优先控制污染物[2]。研究发现,一些零价金属可 以对氯代烃进行脱氯降解,其中零价铁(Zero-valentiron, ZVI)还原技术由于其原料易得、处理成本低及 有效期长等特点,引起了研究者的广泛兴趣。然而 在对零价铁技术研究和应用过程中发现,零价铁还 原仅在酸性条件下处理效果较好,而在偏碱性条件 下处理效果欠佳,有时候反应过程会积累较难处理 的中间产物,如对于TCE 的不完全脱氯会产生毒性 更大、更稳定的中间产物VC[3]。为了提高零价铁的 反应活性使其对污染物的降解更迅速彻底,可以通 过以下三种方式提高反应效能:(1) 引入另外一种 惰性金属(Pd、Ni、Ag、Cu 等)与零价铁通过一定的方 法制成双金属颗粒,惰性金属能起到催化剂的作 用,从而提高反应效能[4];(2)减小零价铁的粒径,如 制备纳米零价铁,使其获得更高的反应活性;(3)将 零价铁或者双金属通过特殊载体固定化,增加其在 还原反应中的稳定性和分散性,从而提高反应效 率。近几年来陆续出现了使用二氧化硅[5]、石墨[6]、树 脂[7]、海藻酸盐凝胶[8]、各种膜材料[9,10]和活性炭[11,12]各 种纳米零价铁固定化方法的报道,成为该领域的一 个热点方向。活性炭吸附本身是一种非常有效且得 到广泛应用的技术,对于水中TCE 等微量有机污染物有着很好的去除效果[13,14]。1996 年,在美国受挥发 性有机氯化物(包括TCE)污染的地下水井点达 到了3 428 处,其中有50 %的地下水井点是采用活 性炭处理修复的[15]。 本文旨在讨论将活性炭吸附技术和零价铁/ 钯 (ZVI / Pd)双金属还原技术相结合,将纳米级ZVI / Pd 颗粒负载于颗粒活性炭(GAC)上,制备成GAC / ZVI / Pd,即反应性活性炭(RAC)。讨论RAC 中铁含量对 其最终产品性能的影响,明确其同步吸附还原去除 水中TCE 的有效性,探讨水中溶解氧(DO)同RAC 之间的相互影响,为RAC 的制备改进和实际应用提 供研究基础。 |