壳聚糖稳定纳米铁的制备及对Cr(Ⅵ)去除效能

"壳聚糖稳定纳米铁的制备及其对地表水中Cr(Ⅵ)的去除性能 (2009年)" 这篇论文探讨了一种环保且高效的纳米材料——壳聚糖稳定纳米铁的制备方法及其在环境修复中的应用。壳聚糖是一种可生物降解的聚合物，其在本研究中作为稳定剂，用于制备平均粒径为82.4纳米的纳米零价铁颗粒。通过对纳米铁进行壳聚糖改性，能够显著提高其在340℃以下的热稳定性。 实验结果显示，这种壳聚糖稳定纳米铁对水体中的六价铬（Cr(Ⅵ)）具有极强的去除效能。即使在空气中存放60天后，其仍然保持较高的活性。这表明该纳米材料具有良好的长期稳定性，这对于实际环境应用至关重要。壳聚糖分子中的氨基和羟基能与三价铁（Fe(Ⅲ)）形成稳定的螯合物，这不仅阻止了Cr(Ⅲ)和Fe(Ⅲ)的共沉淀，还促进了零价铁的腐蚀和Cr(Ⅵ)的还原去除过程。这个机制对于理解纳米零价铁在环境修复中的作用机理提供了重要线索。 六价铬是许多工业生产过程中产生的有害物质，因其高度溶解性和毒性而成为水体污染的重要源头。传统的处理方法可能无法有效控制Cr(Ⅵ)，而纳米零价铁的使用则提供了一种新颖且高效的解决方案。纳米零价铁的高比表面积和反应活性使得它在去除污染物时表现出优于普通铁粉的性能。然而，纳米铁的团聚问题限制了其实际应用，壳聚糖的加入解决了这一难题，增强了纳米铁的抗团聚能力和空气稳定性。 这项研究为解决铬污染问题提供了新的策略，并为开发具有抗氧化能力的纳米铁材料开辟了道路。壳聚糖稳定纳米铁的制备工艺简单，且表现出优秀的环境修复性能，具有很大的应用潜力和研究价值。这表明，结合天然生物材料如壳聚糖的纳米技术在环境保护和污染治理方面具有广阔的应用前景。