摘要以氯化鐵為鐵源，硼氫化鈉為還原劑，殼聚糖為穩(wěn)定劑，采用液相還原法制備殼聚糖穩(wěn)定納米鐵( CS-nZVI) ;研究了印染廢水中常見助劑NaNO3、Na2 SO4、NaH2PO4、K2Cr2O7、EDTA 二鈉鹽存在下，超聲波輔助CS-nZVI 對酸性品紅( AF) 降解的影響。結(jié)果表明，反應15 min，0 ． 01 g CS-nZVI 對25 mL、100 mg /L AF 的去除率高達99． 9%; 各種助劑的存在使得納米鐵表面不同程度失活，阻礙反應的進行，使得AF 的去除率下降。NaNO3、K2Cr2O7、EDTA 二鈉鹽與納米鐵發(fā)生反應，與AF 存在明顯的競爭作用。重復利用實驗表明，CS-nZVI 重復利用7 次仍具有一定的反應活性。此外，CS-nZVI 對加標( 50 mg /L) 實際廢水中AF 的去除率達到99%以上，表明CS-nZVI 是一種潛在的環(huán)境修復材料。

關(guān)鍵詞殼聚糖納米鐵酸性品紅印染助劑去除率

印染廢水排放量大，已成為重要的污染源之一。印染廢水中存在不同生產(chǎn)工藝殘留的纖維殘余物、染料、助劑等難處理污染物，屬于高濃度有機廢水，可生化性低［1］。三苯甲烷類染料是繼偶氮染料、蒽醌染料后使用量第三大的染料，廣泛用于紡織印染、醫(yī)藥、生物染色、造紙、皮革及妝品等領域。酸性品紅是( acid fuchsine，AF) 是一種常用的三苯甲烷類染料，由于其特殊的高共軛結(jié)構(gòu)，常用的生物法和化學法較難將其降解［2］。近年來，零價納米鐵由于其優(yōu)越的性能廣泛用于染料等難降解污染物的處理［3-7］，此類研究重點考察納米鐵的制備、表征及對染料的降解條件、動力學及機理等的研究，未考慮實際廢水中各類助劑存在對納米鐵降解染料的影響。

課題組前期制備了殼聚糖納米鐵分散體系(CS-nZVI) ，采用超聲波輔助法對AF 進行了降解研究。殼聚糖作為穩(wěn)定劑能很好地起到穩(wěn)定納米鐵的

作用，提高納米鐵的反應性和抗氧化性，使得納米鐵在較長時間( 65 d) 暴露空氣下仍具有活性; CS-nZVI降解AF 的機理是染料首先吸附在CS-nZVI 表面，隨后與零價鐵發(fā)生還原反應，還原降解的實質(zhì)是AF的發(fā)色雙鍵被斷裂［8］。但是實際廢水中，各類助劑的存在對納米鐵降解染料是如何影響的? 目前為止，此類研究鮮見報道。基于以上原因，本文利用超聲波輔助殼聚糖納米鐵穩(wěn)定體系，進一步研究各類助劑如NaNO3、Na2SO4、NaH2PO4、K2Cr2O7、EDTA 二鈉鹽等存在下對AF 降解的影響及機制，為實際廢水處理提供理論依據(jù)。

1 實驗部分

1． 1 試劑

硼氫化鈉、氯化鐵、硝酸均為分析純，殼聚糖為

生物試劑( 脫乙酰度95． 0%) ，以上試劑購自國藥集

團化學試劑有限公司; 普氮( 福建省半導體器件

廠) ; 酸性品紅( 分析純，天津市大茂化學試劑廠) 。

1． 2 儀器

THZ-320 臺式恒溫振蕩器( 上海精宏實驗設備有限公司) ; JJ-4 六聯(lián)電動攪拌器( 國華電器有限公司) ; DZF-6020 型真空干燥箱( 上海精宏實驗設備有限公司) ; KQ-250E 型超聲波清洗器( 昆山市超聲波儀器有限公司) ; PHS-3C 酸度計( 上海精密科學儀器有限公司) ; 722N 型可見分光光度計( 上海精密科學儀器有限公司) ; UV-1929 紫外可見分光光度計上海鳳凰光學科儀有限公司) 。

1． 3 殼聚糖納米零價鐵( CS-nZVI) 的制備

采用液相還原法制備CS-nZVI［8］。將一定量的殼聚糖( 脫乙酰度95． 0%) 溶解在稀硝酸中，并過0． 45 μm 濾膜后制得殼聚糖硝酸溶液; 將適量的三氯化鐵溶于一定量蒸餾水中; 將上述溶液與殼聚糖溶液一起倒入三口燒瓶中，充分攪拌; 將新配的一定濃度硼氫化鈉溶液逐滴加到上述混合液中，滴加完畢，再充分攪拌一定時間，制得CS-nZVI 混合物，整個過程是在充氮氣的條件下完成。將該混合物過濾并洗滌至中性，快速抽濾后置于60℃真空干燥箱中干燥12 h，取出，即得CS-nZVI。

1． 4 實驗方法

用蒸餾水配制100 mg /L 的AF 溶液，經(jīng)測定溶液pH 為4． 96; 準確移取25 mL 溶液于50 mL 具塞玻璃管中，加入0． 01 g 的CS-nZVI，以及不同濃度的干擾物質(zhì)，置于頻率為40 kHz 的超聲波清洗器中，每隔一定時間取樣，以0． 45 μm 濾膜過濾后，用紫外可見分光光度計于545 nm 處測定上清液中AF的濃度，以去除率來評價CS-nZVI 的活性