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背景：

氧化鐵顆粒（如赤鐵礦α-Fe?O?、磁鐵礦Fe?O?、針鐵礦α-FeOOH）表面富含羥基，通過靜電吸附、配位交換等機制強力捕獲污染物。對磷酸鹽的去除尤為突出（形成FePO?沉淀或表面絡(luò)合），是生物除磷工藝的重要補充或深度處理的關(guān)鍵介質(zhì)，磷酸鹽去除率常超95%。同時能有效吸附多種重金屬（砷、鎘、鉛、鉻等）及部分有機污染物（染料、抗生素）；磁鐵礦的超順磁性使其可在磁場下快速分離。主要應(yīng)用形式為：磁種絮凝——作為磁核與絮凝劑結(jié)合，增強絮體磁性實現(xiàn)快速固液分離；磁性復(fù)合吸附劑載體——負(fù)載其他活性材料，吸附飽和后磁回收再生。此技術(shù)分離效率高、速度快、占地小，適用于低濃度污染物去除及應(yīng)急處理。另外氧化鐵顆粒（尤其納米級）可作為非均相催化劑，驅(qū)動類芬頓反應(yīng)（催化H?O?或過硫酸鹽產(chǎn)生活性自由基）降解難生物降解有機物（如藥物、農(nóng)藥）。部分氧化鐵（如α-Fe?O?）還具有光催化能力，可還原Cr(VI)為低毒Cr(III)。磁性催化劑更易回收。因此被廣泛應(yīng)用于市政污水廠（強化除磷、深度處理）、工業(yè)廢水（重金屬、高磷、難降解有機物）、含砷地下水凈化、農(nóng)業(yè)徑流控制及污染應(yīng)急處理。

分散穩(wěn)定性是氧化鐵顆粒實現(xiàn)高效、無損、可持續(xù)水處理的核心前提。通過表面工程與環(huán)境調(diào)控維持顆粒單分散狀態(tài)，可最大限度發(fā)揮其吸附、催化和磁分離能力，同時降低堵塞風(fēng)險與材料損耗。未來研究需聚焦于低成本改性技術(shù)及復(fù)雜水質(zhì)下的長效分散機制，以推動工程化應(yīng)用。

一、實驗

將分散好的懸浮漿料直接原樣倒入Turbiscan樣品池內(nèi)，將盛有樣品的樣品池放入儀器內(nèi)，編輯掃描程序，儀器自動完成分散和懸浮穩(wěn)定性的測試工作。

1.1 實驗方法

稱量一定濃度的氧化鐵顆粒分散于去離子水中，分別通過機械攪拌和超聲分散兩種工藝進(jìn)行分散。

1.2 實驗?zāi)康?/strong>

考察不同分散方法對氧化鐵懸浮顆粒的分散均勻性和懸浮穩(wěn)定性的影響，為分散工藝的優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。

1.3 儀器

TURBISCAN 穩(wěn)定性分析儀

? 具有同步背散射光和透射光雙檢測器

? 無損的測量過程

? 符合GB/T38431無損前提下，分散體系分散均勻性和穩(wěn)定性測試方法

二、數(shù)據(jù)分析

2.1 原始譜圖

譜圖的橫坐標(biāo)為樣品池的高度，左邊為樣品池的底部，右邊為樣品池的頂部，由譜圖可知，樣品底部存在典型的沉淀，樣品的頂部存在由于沉淀而導(dǎo)致的頂部澄清。而且由譜圖可知，樣品1的變化程度明顯大于樣品2.

2.2 分散均勻性表征

Turbiscan分散度指數(shù)定量反映樣品中分散體系的分散均勻性程度。

由數(shù)據(jù)可知，樣品2的分散均勻性程度明顯好于樣品1.

2.3 沉淀穩(wěn)定性表征

由數(shù)據(jù)可知，樣品1的沉降速率明顯大于樣品2，其懸浮穩(wěn)定性更差。

2.4 綜合穩(wěn)定性

TSI穩(wěn)定性指數(shù)是樣品的穩(wěn)定性變化程度的量化表征，樣品1的穩(wěn)定性程度明顯差于樣品2.

三、結(jié)論

Turbiscan穩(wěn)定性分析儀由于其無損的測量過程，高精度同步背散射光和透射光雙檢測器，使其對于無論是低濃度還是高濃度的樣品都能直接分析其分散均勻性和團聚和分層穩(wěn)定性，為分散體系的工藝和配方優(yōu)化不可或缺的表征手段。

穩(wěn)定性分析儀（多重光散射儀）

Turbiscan 系列

TURBISCAN使用靜態(tài)多重光散射(SMLS)技術(shù)提供快速、客觀和可定量的穩(wěn)定性分析方法，在無損的前提下，快速分析樣品的穩(wěn)定性及其變化過程（分散/團聚/分層等變化）。