摘要以氯化铁为铁源，硼氢化钠为还原剂，壳聚糖为稳定剂，采用液相还原法制备壳聚糖稳定纳米铁( CS-nZVI) ;研究了印染废水中常见助剂NaNO3、Na2 SO4、NaH2PO4、K2Cr2O7、EDTA 二钠盐存在下，超声波辅助CS-nZVI 对酸性品红( AF) 降解的影响。结果表明，反应15 min，0 ． 01 g CS-nZVI 对25 mL、100 mg /L AF 的去除率高达99． 9%; 各种助剂的存在使得纳米铁表面不同程度失活，阻碍反应的进行，使得AF 的去除率下降。NaNO3、K2Cr2O7、EDTA 二钠盐与纳米铁发生反应，与AF 存在明显的竞争作用。重复利用实验表明，CS-nZVI 重复利用7 次仍具有一定的反应活性。此外，CS-nZVI 对加标( 50 mg /L) 实际废水中AF 的去除率达到99%以上，表明CS-nZVI 是一种潜在的环境修复材料。

关键词壳聚糖纳米铁酸性品红印染助剂去除率

印染废水排放量大，已成为重要的污染源之一。印染废水中存在不同生产工艺残留的纤维残余物、染料、助剂等难处理污染物，属于高浓度有机废水，可生化性低［1］。三苯甲烷类染料是继偶氮染料、蒽醌染料后使用量第三大的染料，广泛用于纺织印染、医药、生物染色、造纸、皮革及妆品等领域。酸性品红是( acid fuchsine，AF) 是一种常用的三苯甲烷类染料，由于其特殊的高共轭结构，常用的生物法和化学法较难将其降解［2］。近年来，零价纳米铁由于其优越的性能广泛用于染料等难降解污染物的处理［3-7］，此类研究重点考察纳米铁的制备、表征及对染料的降解条件、动力学及机理等的研究，未考虑实际废水中各类助剂存在对纳米铁降解染料的影响。

课题组前期制备了壳聚糖纳米铁分散体系(CS-nZVI) ，采用超声波辅助法对AF 进行了降解研究。壳聚糖作为稳定剂能很好地起到稳定纳米铁的

作用，提高纳米铁的反应性和抗氧化性，使得纳米铁在较长时间( 65 d) 暴露空气下仍具有活性; CS-nZVI降解AF 的机理是染料首先吸附在CS-nZVI 表面，随后与零价铁发生还原反应，还原降解的实质是AF的发色双键被断裂［8］。但是实际废水中，各类助剂的存在对纳米铁降解染料是如何影响的? 目前为止，此类研究鲜见报道。基于以上原因，本文利用超声波辅助壳聚糖纳米铁稳定体系，进一步研究各类助剂如NaNO3、Na2SO4、NaH2PO4、K2Cr2O7、EDTA 二钠盐等存在下对AF 降解的影响及机制，为实际废水处理提供理论依据。

1 实验部分

1． 1 试剂

硼氢化钠、氯化铁、硝酸均为分析纯，壳聚糖为

生物试剂( 脱乙酰度95． 0%) ，以上试剂购自国药集

团化学试剂有限公司; 普氮( 福建省半导体器件

厂) ; 酸性品红( 分析纯，天津市大茂化学试剂厂) 。

1． 2 仪器

THZ-320 台式恒温振荡器( 上海精宏实验设备有限公司) ; JJ-4 六联电动搅拌器( 国华电器有限公司) ; DZF-6020 型真空干燥箱( 上海精宏实验设备有限公司) ; KQ-250E 型超声波清洗器( 昆山市超声波仪器有限公司) ; PHS-3C 酸度计( 上海精密科学仪器有限公司) ; 722N 型可见分光光度计( 上海精密科学仪器有限公司) ; UV-1929 紫外可见分光光度计上海凤凰光学科仪有限公司) 。

1． 3 壳聚糖纳米零价铁( CS-nZVI) 的制备

采用液相还原法制备CS-nZVI［8］。将一定量的壳聚糖( 脱乙酰度95． 0%) 溶解在稀硝酸中，并过0． 45 μm 滤膜后制得壳聚糖硝酸溶液; 将适量的三氯化铁溶于一定量蒸馏水中; 将上述溶液与壳聚糖溶液一起倒入三口烧瓶中，充分搅拌; 将新配的一定浓度硼氢化钠溶液逐滴加到上述混合液中，滴加完毕，再充分搅拌一定时间，制得CS-nZVI 混合物，整个过程是在充氮气的条件下完成。将该混合物过滤并洗涤至中性，快速抽滤后置于60℃真空干燥箱中干燥12 h，取出，即得CS-nZVI。

1． 4 实验方法

用蒸馏水配制100 mg /L 的AF 溶液，经测定溶液pH 为4． 96; 准确移取25 mL 溶液于50 mL 具塞玻璃管中，加入0． 01 g 的CS-nZVI，以及不同浓度的干扰物质，置于频率为40 kHz 的超声波清洗器中，每隔一定时间取样，以0． 45 μm 滤膜过滤后，用紫外可见分光光度计于545 nm 处测定上清液中AF的浓度，以去除率来评价CS-nZVI 的活性