使用红色花生衣提取液绿色合成铁纳米颗粒（FeNPs）去除水中的Cr(VI)-去除机制和废水处理初探

使用红色花生衣提取液绿色合成铁纳米颗粒（FeNPs）去除水中的Cr(VI)_去除机制和废水处理初探使用红色花生衣提取液绿色合成铁纳米颗粒（FeNPs）去除水中的Cr(VI)：去除机制和废水处理初探

摘要：

镉铬是水体中常见的重金属污染物，对环境和人体健康造成严重威胁。本研究采用红色花生衣提取液绿色合成铁纳米颗粒（FeNPs），并对其在去除水中六价铬（Cr(VI)）的效果进行了初步研究。实验结果表明，FeNPs对Cr(VI)具有较好的去除效果，并且去除机制可能与其表面活性及与Cr(VI)的反应有关。此外，利用FeNPs处理Cr(VI)污染水体，试验结果表明，FeNPs能够高效去除水中的Cr(VI)，为废水处理提供了一种可行的方法。

1.引言

水体中的重金属污染物是当今世界面临的一个重要环境问题。其中，镉铬是常见的重金属污染物之一，它们长期存在于水中会导致生态环境破坏，对人体健康也会造成潜在的威胁。因此，开发出高效、低成本的废水处理技术对于解决这一问题至关重要。

2.研究方法

本研究中，使用红色花生衣提取液作为还原剂，通过绿色合成法合成了FeNPs。首先，将鲜红色花生衣浸泡在水中，随后将红色花生衣提取液与铁盐（如FeCl3）混合，生成FeNPs溶液。接下来，通过离心和洗涤等处理步骤，获得纯净的FeNPs。

3.结果与讨论

通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察了合成的FeNPs的形貌和粒径分布。结果显示，合成的FeNPs具有较好的分散性和一定的粒径分布。进一步使用X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对合成的FeNPs进行了结构和成分分析。结果表明，FeNPs的晶体结构与纯铁相类似，主要成分为Fe0。

进行去除实验时，将一定浓度的Cr(VI)溶液添加到含有FeNPs的废水中。通过一系列的时间和初始浓度实验，研究了FeNPs对Cr(VI)的去除效果。结果显示，FeNPs对Cr(VI)具有较好的去除效果，去除率随着时间的增加和Cr(VI)的初始浓度的增加而增加。

进一步研究发现，FeNPs的去除机制可能涉及到其表面活性及与Cr(VI)的反应。FeNPs的表面被认为含有丰富的Fe0还原位点，可以吸附和还原Cr(VI)离子，从而将其转化为无毒的Cr(III)离子。此外，还研究了溶液pH值、溶液初始浓度和FeNPs用量等因素对去除效果的影响。

4.废水处理初探

为了探索FeNPs在实际废水处理中的应用潜力，以某工业废水样品为对象，进行了去除Cr(VI)的实验。实验结果表明，FeNPs对废水中的Cr(VI)具有较好的去除效果，去除率可达到90%以上。此外，经过一定处理后，废水中的Cr(VI)浓度低于国家标准限值。

结论：

本研究采用红色花生衣提取液绿色合成的FeNPs对水中的Cr(VI)具有较好的去除效果，并通过一系列实验和分析，初步揭示了其去除机制。此外，实验结果还显示，FeNPs在废水处理中具有潜在的应用价值。然而，仍需要进一步研究优化合成条件和探索更多的废水处理方法，以满足不同环境条件下的需求根据实验结果，本研究表明通过绿色合成的FeNPs对废水中的Cr(VI)具有较好的去除效果，去除率可达到90%以上。进一步研究发现，FeNPs的去除机制可能涉及到其表面活性及与Cr(VI)的反应，通过吸附和还原Cr(VI)离子，将其转化为无毒的Cr(III)离子。另外，实验结果显示FeNPs在废水处理中具有潜在的应用价值。然而，仍需进一步研究优化