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复合纳米Fe3O4的制备及其控磷效能的研究
  • ISSN号:0250-3301
  • 期刊名称:环境科学
  • 时间:0
  • 页码:128-133
  • 语言:中文
  • 分类:X52[环境科学与工程—环境工程] X53[环境科学与工程—环境工程]
  • 作者机构:[1]中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室,北京100085
  • 相关基金:国家自然科学基金重点基金项目(20537020);国家高技术研究发展计划(863)项目(2008AA06Z301)
  • 相关项目:环境纳米污染物和纳米材料的微界面反应过程及生态环境效应
中文摘要:

采用氧化沉淀法在羧甲基纤维素(CMC)体系中制备了以纳米Fe3O4为核心,外包覆羧甲基纤维素的复合纳米Fe3O4.对比研究了复合纳米Fe3O4和微米Fe3O4对水中磷的吸附以及对土壤中磷的固化,并考察了添加纤维素酶在此过程中所起的作用.结果表明,在水中微米Fe3O4的平衡吸附量为3.2 mg/g,而复合纳米Fe3O4为2.1 mg/g.当将纤维素酶(用以降解包覆在氧化铁表面的羧甲基纤维素)添加到复合纳米Fe3O4吸附磷的溶液中,复合纳米Fe3O4的除磷效率(86%)接近于微米Fe3O4(90%),说明羧甲基纤维素的存在减弱了复合纳米Fe3O4的吸附能力.在土柱实验中,将2种Fe3O4悬浊液注入到10 cm高的土壤柱中,72%的复合纳米Fe3O4穿过土壤柱溢出,而微米Fe3O4完全滞留在土壤柱中没有溢出.原始土壤的固磷率为30%,注入复合纳米Fe3O4的土壤固磷率达到45%,而将纤维素酶和复合纳米Fe3O4一起注入土壤中固磷效率提高到74%.

英文摘要:

Composite nano-scale Fe3O4 particles were prepared in sodium carboxymethyl cellulose(CMC) solution by the oxidation deposition method.The adsorptions of phosphorus by micro-scale Fe3O4 and composite nano-scale Fe3O4 were investigated in water and soil,and the role of cellulase in the adsorption of composite nano-scale Fe3O4 was studied.Kinetic tests indicated that the equilibrium adsorption capacity of phosphorous on the composite nano-scale Fe3O4(2.1 mg/g) was less than that of micro-scale Fe3O4(3.2 mg/g).When cellulase was added to the solution of composite nano-scale Fe3O4 to degrade CMC,the removal rate of P by the nanoparticles(86%) was enhanced to the same level as the microparticles(90%).In the column tests,when the composite nano-scale Fe3O4 suspension was introduced in the downflow mode through the soil column,72% of Fe3O4penetrated through the soil bed under gravity.In contrast,the micro-scale Fe3O4 failed to pass through the soil column.The retention rate of P was 45% in the soil column when treated by the CMC-stabilized nanoparticles,in comparison with only 30% for the untreated soil column,however it could be improved to 74% in the soil column when treated by both the CMC-stabilized nanoparticles and cellulase,which degraded CMC after the nanoparticles were delivered into the soil.

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期刊信息
  • 《环境科学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院生态环境研究中心
  • 主编:赵进才
  • 地址:北京市2871信箱(海淀区双清路18号)
  • 邮编:100085
  • 邮箱:hjkx@rcees.ac.cn
  • 电话:010-62941102 62849343
  • 国际标准刊号:ISSN:0250-3301
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1895/X
  • 邮发代号:2-821
  • 获奖情况:
  • 在全国第一届和第二届优秀科技期刊评比中分别荣获...,二次荣获中国科学院优秀期刊评比一等奖,荣获中国期刊方阵双奖期刊荣誉
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国生物医学检索系统,美国剑桥科学文摘,美国生物科学数据库,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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