膨胀石墨负载零价铁的合成及其对水中Pb(II)去除效果与机制

摘要： 以网络状孔型结构发达的膨胀石墨(EG)为载体, 采用化学沉积法制备负载零价铁(ZVI)的膨胀石墨(EG-ZVI)。利用SEM、XRD、FT-IR及XPS等对负载及反应前后的EG-ZVI进行表征, 探索了EG-ZVI对铅离子(Pb(II))的处理效果并对其反应产物及机理进行了分析。结果表明: 亚微米级ZVI成功负载到EG表面; 相比ZVI, EG-ZVI对Pb(II)的去除能力提升明显; EG-ZVI去除Pb(II)主要是吸附和还原作用的共同结果, 该过程符合一级动力学模型, 且控制步骤为化学反应过程。其还原过程是由负载在EG表面的ZVI腐蚀提供电子还原Pb(II)生成铅单质, 并进一步生成铅氧化物与氢氧化物; EG-ZVI能弥补ZVI在反应过程中生成惰性层导致去除效率低的不足, 使其在Pb(II)废水的实际修复中具有较高的应用前景。