改性生物炭负载纳米零价铁去除水体中头孢噻肟
【图文】：
7期吴鸿伟等:改性生物炭负载纳米零价铁去除水体中头孢噻肟613cm－1产生了一个新的Fe—O振动峰，说明了成功地将铁负载到炭基质上(Liuetal．，2015)．同时，由于铁的引入，导致酚C—O键在1135cm－1处的峰明显加强．图1试样的红外光谱图(a)和X射线衍射图(b)Fig．1FTIＲspectra(a)andX-raydiffractionplot(b)ofmaterials3．1．2XＲD改性生物炭、Fe及Fe/MB的XＲD谱图见图1b．2θ在20°～24°对应的衍射峰为改性生物炭中的无组织炭，该峰在MB及Fe/MB两种材料中均有出现．2θ=44．4°对应的衍射峰是零价铁的特征峰，说明Fe/MB中含有零价铁(Wuetal．，2017)．衍射峰位于2θ=62．8°对应的是Fe2O3的特征峰，表明Fe及Fe/MB在制备和表征过程中部分铁表面被氧化(翁秀兰等，2012)．3．1．3TEM零价铁与Fe/MB的TEM图谱如图2所示．由图2a可知，由于范德华力和表面高化学势，铁的零价铁团聚十分严重，呈链状或团状，导致反应活性下降(Xuetal．，2013)．用改性生物炭做基质时，纳米零价铁可以很好地分散在生物炭表面，呈球状，平均直径约为50nm，团聚现象大为降低(图2b)．图2c显示了Fe/MB的能量散射X射线光谱，证明样品中含有铁元素．结合3．1．1节红外光谱的分析，，可以表明铁被成功地负载到MB的表面．图2Fe(a)，Fe/MB(b)的透射扫描电镜图和Fe/MB(c)的能量散射X射线光谱Fig．2TEMimagesofFe(a)，Fe/MB(b)andEDXspectraofFe/MB(c)3．2不同材料去除头孢噻肟的比较不同材料对头孢噻肟的去除率如图3所示．实验条件为:0．5g·L－1催化剂，20mg·L－1头孢噻肟，反应时间160min，温度298K．由图3可知，Fe/MB对头孢噻肟的去除效果最好，在100min达到吸附平衡，去除率为72．2%．在相同的时间内MB、OB和Fe的去除效率分别为42．1
是Fe2O3的特征峰，表明Fe及Fe/MB在制备和表征过程中部分铁表面被氧化(翁秀兰等，2012)．3．1．3TEM零价铁与Fe/MB的TEM图谱如图2所示．由图2a可知，由于范德华力和表面高化学势，铁的零价铁团聚十分严重，呈链状或团状，导致反应活性下降(Xuetal．，2013)．用改性生物炭做基质时，纳米零价铁可以很好地分散在生物炭表面，呈球状，平均直径约为50nm，团聚现象大为降低(图2b)．图2c显示了Fe/MB的能量散射X射线光谱，证明样品中含有铁元素．结合3．1．1节红外光谱的分析，可以表明铁被成功地负载到MB的表面．图2Fe(a)，Fe/MB(b)的透射扫描电镜图和Fe/MB(c)的能量散射X射线光谱Fig．2TEMimagesofFe(a)，Fe/MB(b)andEDXspectraofFe/MB(c)3．2不同材料去除头孢噻肟的比较不同材料对头孢噻肟的去除率如图3所示．实验条件为:0．5g·L－1催化剂，20mg·L－1头孢噻肟，反应时间160min，温度298K．由图3可知，Fe/MB对头孢噻肟的去除效果最好，在100min达到吸附平衡，去除率为72．2%．在相同的时间内MB、OB和Fe的去除效率分别为42．1%、7．4%、27．1%．MB去除头孢噻肟主要是吸附作用，而Fe主要是还原作用(Mukherjeeetal．，2015)．由上述数据可知，在去除头孢噻肟的过程中，吸附作用和还原作用共存，且吸附作用更显著．Fe/MB的去除效率大于MB和Fe去除效率的代数和(69．2%)，阐明了纳米零价铁在2693
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