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膨润土负载硫化改性纳米零价铁的制备及其对水体中对硝基苯酚去除的研究
膨润土负载硫化改性纳米零价铁的制备及其对水体中对硝基苯酚去除的研究
摘要：硝基苯酚是一种常见的工业废水污染物，具有强烈的毒性和致癌性。传统的水体净化方法在硝基苯酚的去除方面存在效率低和操作复杂的缺点。本研究通过膨润土负载硫化改性纳米零价铁的制备，探究了该材料在水体中去除硝基苯酚的效果。实验结果表明，该材料具有良好的去除效果，并且可以实现高效、快速、低成本的水体净化。
关键词：膨润土；硫化改性纳米零价铁；硝基苯酚；水体净化
Ⅰ.引言
硝基苯酚是一种广泛应用于工业生产中的有机物，在生产过程中会释放到水体中，对水环境造成严重的污染。硝基苯酚具有较高的毒性和致癌性，对水生生物和人体健康造成潜在威胁。因此，开发高效、低成本的方法用于水体中硝基苯酚的去除具有重要的意义。
目前，传统的水体净化方法主要包括生物处理法、化学氧化法和吸附法等。然而，这些方法在硝基苯酚去除方面存在一些问题，如处理效率低、操作复杂、副产物生成等。因此，寻找新的水体净化材料和技术迫在眉睫。
硫化改性纳米零价铁是一种被广泛应用于环境领域的新型纳米材料，具有较高的还原性和吸附能力。为了提高其稳定性和分散性，本研究采用了膨润土作为载体，将硫化改性纳米零价铁负载在膨润土上。通过优化负载工艺和制备条件，得到了负载硫化改性纳米零价铁的复合材料。
Ⅱ.实验方法
1.材料制备
（1）硫化改性纳米零价铁的制备
将FeCl3和Na2S溶液混合，并加入过量的NaOH，反应生成硫化改性纳米零价铁溶液。通过离心和纯化处理，得到纳米零价铁颗粒。
（2）膨润土负载硫化改性纳米零价铁的制备
将制备的纳米零价铁溶液与膨润土混合，通过紧压制备成块状复合材料。进一步通过干燥和破碎处理得到所需的膨润土负载硫化改性纳米零价铁材料。
2.实验设计
在一定的反应条件下，将负载硫化改性纳米零价铁材料与水体中的硝基苯酚反应一段时间，进一步研究了其对硝基苯酚的去除效果。
3.分析方法
采用紫外-可见光谱法测定硝基苯酚在水体中的浓度变化，以评估负载硫化改性纳米零价铁材料对硝基苯酚的去除效果。
Ⅲ.结果与讨论
实验结果表明，负载硫化改性纳米零价铁材料对硝基苯酚具有较好的去除效果。随着反应时间的增加，硝基苯酚溶液中的浓度逐渐降低，说明硝基苯酚被材料吸附、氧化、还原等多种机理共同作用下去除。
通过对比不同负载材料的去除效果，发现膨润土负载硫化改性纳米零价铁材料具有较高的去除效率和较好的稳定性。这是由于膨润土材料具有较大的比表面积和孔隙结构，有利于溶质的吸附和反应。
此外，本研究还探究了影响材料去除效果的关键因素，如pH值、反应温度等。结果表明，在一定范围内适宜的pH值和反应温度能够显著提高材料的去除效果。
Ⅳ.结论
本研究通过膨润土负载硫化改性纳米零价铁材料的制备和性能表征，研究了该材料在水体中去除硝基苯酚的效果。实验结果表明，该材料具有较高的去除效率和较好的稳定性。此外，影响材料去除效果的关键因素也进行了研究。
因此，膨润土负载硫化改性纳米零价铁材料是一种有潜力的水体净化材料，具有广阔的应用前景。进一步研究应重点关注材料的制备工艺、性能改进和应用效果的评估，以实现该材料的工业化应用。