Mobility of Stabilized Palladium Doped Nanoscale Zero-valent Iron in Water-Saturated Sand Columns an

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纳米零价铁(nZVI)颗粒可用于氯代化合物污染的修复,但其反应活性可能会由于团聚而被减弱,同时其流动性也受到了限制。在本研究中,对钯/铁双金属颗粒负载到进行预处理(酸氧化)和未处理多壁碳纳米管(MWCNTs)上以提高地下水中三氯乙烯(TCE)的降解效率进行了研究。此外,分别探究了未负载的Pd/nZVI和经负载的Pd/nZVI降解TCE的多种影响因素。最后,研究了未负载的Pd/nZVI和经负载的Pd/nZVI在多孔介质(石英砂)中的迁移效率。  结果表明,TCE去除效果为Pd/nZVI+MWCNTs(预处理)>Pd/nZVI>Pd/nZVI+MWCNTs(未处理)。此外,与用未处理的MWCNTs负载、石墨烯负载Pd/nZVI和未负载Pd/nZVI相比,Pd/nZVI+MWCNTs(预处理)在砂柱中有最高的迁移率。TCE的去除效率随Fe0用量,pH值的增加而增加,随初始TCE浓度的增加而降低。随着MWCNTs和Pd/nZVI质量比从1∶0.5增加到1∶1,TCE去除效率从79.1%增加到96.3%。但是更高的MWCNT∶Pd/nZVI比(1∶2)表现出较低的TCE降解效率,仅为39.5%。  Pd/nZVI+MWCNTs(预处理)的TCE去除效率的增加主要是由于Pd/nZVI+MWCNTs(预处理)形成时产生的氢原子的增加。Pd含量被发现是催化脱氯的一个重要因素,脱氯效果随Pd含量的增加而增加。未处理MWCNTs对TCE的吸附能力小于石墨烯,但长期来看,经预处理的MWCNTs吸附效率有所提高。常见的地下水中的阴离子如HCO3-、Cl-、SO42-离子对Pd/nZVI-MWCNTs的TCE降解效率影响可忽略。但NO3-和腐殖酸对TCE去除有较大影响。  通过SEM/TEM表征了未负载的Pd/nZVI和负载Pd/nZVI纳米颗粒的形态。SEM结构分析表明,Pd/nZVI均匀地负载在多壁碳纳米管和石墨烯表面。以FTIR和拉曼光谱评价了通过预处理的多壁碳纳米管的官能化程度。综上所述,Pd/nZVI+MWCNTs(预处理)有着最高的TCE降解效率且其在多孔介质中的迁移效率高于Pd/nZVI+石墨烯,Pd/nZVI+MWCNTs(未处理)和Pd/nZVI。Pd/nZVI+MWCNTs(预处理)具有良好的表现,是一种有前景的能在多孔介质中传输和降解TCE的材料。
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