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·1230· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷

2 结果与讨论 2.1.3 XRD 分析
NZVI(a)与 NZVI/CMS(b)的 XRD 谱图见图 3。
2.1 NZVI 和 NZVI/CMS 的微观结构分析 由图 3 可以看出，NZVI 和 NZVI/CMS 在 2θ=44.7°
2.1.1 SEM 分析 处均有一个衍射峰，对应于 α-Fe 特征衍射峰 [30-31] ，
NZVI（a）和 NZVI/CMS（b）的 SEM 照片见 即合成样品中铁的主要形式为 α-Fe。与 NZVI 相比，
图 1。由图 1a 可以看出，NZVI 颗粒呈球状或椭球 NZVI/CMS 在 2θ=15.5°、18.0°、31.5°、35.0°等处出
状且大量的颗粒聚集成堆；由图 1b 可以看出，NZVI 现了一些较强的衍射峰，它们归属于 CMS，说明
负载在 CMS 上后，NZVI 颗粒的分散性较好，团聚
NZVI 成功负载在 CMS 上。
现象明显降低，表明 CMS 能够有效阻止 NZVI 的
团聚。

图 1 NZVI（a）和 NZVI/CMS（b）的 SEM 照片
Fig. 1 SEM micrographs of NZVI (a) and NZVI/CMS (b)
图 3 NZVI（a）和 NZVI/CMS（b）的 XRD 谱图
2.1.2 FTIR 分析 Fig. 3 XRD patterns of NZVI (a) and NZVI/CMS (b)

NZVI(a)与 NZVI/CMS(b)的红外光谱图见图 2。 2.1.4 TEM 分析
–1
由图 2 可以看出，NZVI 在 3400 cm 处是羟基的伸 NZVI（a）与 NZVI/CMS（b）的 TEM 照片见
–1
缩振动峰 [17] ，1643 cm 处是表面吸附水 O—H 的弯 图 4。由图 4 可以看出，NZVI 颗粒呈链状，且团聚
–1
曲振动吸收峰 [25] ，1410 cm 处是制备过程中加入 B 在一起，这是由于颗粒之间相互吸引造成的 [32] ，而
–1
元素而产生的 B—O 的伸缩振动峰 [26] ，1021 cm 处 NZVI/CMS 的分散性明显优于 NZVI，说明 CMS 起
是 Fe 2 O 3 的特征吸收峰 [26] 。NZVI/CMS 中，3400 cm –1 到分散 NZVI 颗粒的作用。
处 羟 基 的伸缩 振动 峰变宽 变大 ，并向 高波 数
–1
3500 cm 处移动，说明 NZVI/CMS 上羟基数目明
显增多，3190 [27] 及 1685 cm –1[28] 处分别出现 CMS
中—CH 2 —和—C＝O 伸缩振动吸收峰，1643 cm –1
处的表面吸附水 O—H 的弯曲振动吸收峰较 NZVI
–1
有所增强，1130、946、823 cm 处出现氢氧化铁中
–1
羟基的特征吸收峰 [29] ，618 cm 处为 Fe 2 O 3 的特征
图 4 NZVI（a）和 NZVI/CMS（b）的 TEM 照片
峰 [26] 。上述分析表明，NZVI 和 NZVI/CMS 都受到 Fig. 4 TEM images of NZVI (a) and NZVI/CMS (b)
了不同程度的氧化，且 NZVI 成功负载在了 CMS 上。
2+
2.2 吸附条件对 NZVI 和 NZVI/CMS 吸附 Pb 性能
的影响
2.2.1 吸附剂的投加量对吸附量的影响
在 Pb 2+ 溶液初始质量浓度分别为 600 和
400 mg/L，吸附时间为 120 min，温度为 30 ℃，Pb 2+
溶液 pH 分别为 4.5 和 4.0 条件下，NZVI 和
2+
NZVI/CMS 的投加量对吸附 Pb 性能的影响见图 5，
实验方法同 1.2.4 节。由图 5 可见，随着投加量的增
2+
加，NZVI 和 NZVI/CMS 对 Pb 的吸附量都呈现先
上升后下降的趋势。当 NZVI 和 NZVI/CMS 的投加

图 2 NZVI（a）和 NZVI/CMS（b）的红外光谱图 量分别为 0.05 和 0.01 g 时，NZVI 和 NZVI/CMS 对
2+
Fig. 2 FTIR spectra of NZVI (a) and NZVI/CMS (b) Pb 的吸附量达到最大，分别为 390.3 和 535.5 mg/g。