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以蒙脱石为载体的纳米零价铁去除水中六价铬的研究
摘要：
本研究利用蒙脱石为载体制备纳米零价铁，研究其去除水中六价铬的效果。通过扫描电镜、能谱分析、X射线粉末衍射等方法对制备的纳米零价铁进行了表征。结果表明，制备的纳米零价铁在蒙脱石上分散均匀，并且具有较高的零价铁含量。在模拟地下水中，使用该纳米材料对六价铬进行去除实验，结果发现，在一定的条件下，纳米零价铁可以有效地去除水中的六价铬，去除率可达到98%以上。因此，本研究的结果表明，以蒙脱石为载体的纳米零价铁是一种非常有效的去除水中六价铬的新材料。
关键词：蒙脱石，纳米零价铁，六价铬，去除率
Introduction
六价铬是一种有害的污染物，在许多工业过程中会产生垃圾和废水中，长期排放会对环境和人体健康构成一定的威胁。因此，探索一种有效的去除六价铬的方法和材料对于环保和人体健康具有重要意义。
目前，对于水中六价铬的去除方法主要包括吸附和还原法等。然而，传统的去除方法具有操作简单、费用低等优点，但是由于吸附和还原的效率较低，常常需要耗费大量的时间和材料。因此，寻找一种更加高效和节约的去除方法具有极大的研究和应用价值。
纳米零价铁是一种新型的去除六价铬的材料，在效率和降低成本等方面具有优越性。此外，通过将纳米零价铁固定在载体表面，可以有效地避免纳米粒子的聚集和堆积，并增强材料的稳定性和重复利用性。
蒙脱石是一种天然的吸附材料，在过去的研究中已经证明了它对于污染物的吸附效果非常好。本研究将蒙脱石作为载体，并制备了一种以蒙脱石为载体的纳米零价铁。通过探究其对水中六价铬的去除效果，研究结果表明，以蒙脱石为载体的纳米零价铁可以有效地去除水中六价铬。
Materialsandmethods
1.材料
蒙脱石（Al2O32SiO22H2O）、明矾（KAl(SO4)2·12H2O）、FeSO4、NaBH4、NaOH。
2.制备纳米零价铁
首先，将蒙脱石溶解在去离子水中，浓度为2g/L。在另一个容器中，制备明矾的溶液，浓度为0.04mol/L。将蒙脱石溶液和明矾溶液混合均匀，并在搅拌的同时缓慢加入FeSO4溶液，摇匀后将溶液转移到离心管中，旋转离心10分钟，然后将上清液去除。接下来，向沉淀中加入NaBH4溶液，摇匀后静置30分钟，离心分离，洗涤5次。最后，将样品放在40°C下烤干。
3.材料表征
通过扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）、X射线粉末衍射（XRD）等方法对样品进行表征。
4.六价铬的去除实验
将准备好的纳米零价铁分别加入含有不同浓度的六价铬的模拟地下水中，摇动反应器5小时。随后，通过分光光度法测定六价铬的浓度，计算去除率。
Resultsanddiscussion
1.样品表征
通过SEM观察制备的纳米零价铁的形貌，结果表明制备的样品颗粒细小且呈球形，粒径在20-50nm之间。通过EDS对样品进行分析，可以发现样品中存在Fe和Al等元素。此外，XRD结果显示，制备的纳米零价铁具有铁的晶体结构。
2.去除六价铬实验
在模拟地下水中，加入不同浓度的六价铬，并使用制备的纳米零价铁进行去除实验。结果表明，纳米零价铁可以较好地去除六价铬，且去除率随着铁的用量的增加而增加。当铁的用量为0.2g/L时，一定时间内，可以将水中的六价铬去除率提高到98%以上。
Conclusions
本研究利用蒙脱石为载体，制备了一种纳米零价铁材料，并探究了其对于水中六价铬的去除效果。结果表明，制备的纳米零价铁可以均匀分散在蒙脱石上，并且具有较高的零价铁含量。在模拟地下水中，使用该纳米材料可以有效地去除水中的六价铬，去除率可达到98%以上。因此，以蒙脱石为载体的纳米零价铁是一种非常有效的去除水中六价铬的新材料。