零价铁pH条件下4-氯硝基苯高效降解研究

本文主要探讨了pH值对零价铁(Fe0)降解4-氯硝基苯(4-ClNB)的影响。作者王璐璐和李燕，来自江苏省资源环境信息工程重点实验室以及中国矿业大学环境与测绘学院，他们的研究聚焦于水处理领域，特别是4-ClNB的环境修复技术。 实验结果显示，随着pH值的提高，4-ClNB的还原转化速率显著下降。在初始pH值为3和5时，4-ClNB的还原率达到100%，表明在此酸性环境下，Fe0的降解效率最高。然而，当pH值上升至7时，还原率仍保持在90%左右，显示出较强的降解能力。然而，当pH值进一步提升至9和12时，还原率急剧下降，分别为83.7%和33.3%，这暗示着碱性条件对4-ClNB的降解不利。 作者还对不同pH值下的还原过程进行了监测，发现在pH值小于7时，反应过程中pH值会逐渐升高，可能是因为酸性环境有利于Fe0与4-ClNB的反应。相反，当pH值大于7时，pH值的变化不大，可能因为此时反应动力学受到抑制。 研究发现，经过Fe0的降解，4-氯硝基苯的主要产物是4-氯苯胺，这意味着在这个过程中，Fe0主要作为氧化剂，而非还原脱氯剂，因此对于脱氯作用并不显著。这对于理解4-ClNB在不同环境条件下如何被生物地球化学过程处理，以及优化废水处理策略具有重要的理论价值。 这项首发论文揭示了pH值在零价铁降解4-氯硝基苯过程中的关键作用，为实际应用中的废水处理提供了科学依据。未来的研究可以进一步探索如何通过调控pH值来提高4-ClNB的去除效率，或者寻找更适合的催化剂以增强脱氯性能。