铁改性煤矸石去除废水中镉的研究

废水中的镉会严重威胁环境和人体健康。采用水热法制备铁改性煤矸石,并将其应用于含镉废水的处理。利用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积(BET)和Zeta电位等方法对材料的结构和表面性质进行分析,研究铁改性煤矸石对Cd^(2+)的吸附行为,考察了pH和共存离子等因素对其吸附性能的影响,探讨了其吸附动力学、吸附等温线。结果表明:铁改性煤矸石经改性后其比表面积提高了2.85倍,最佳反应pH为8,共存离子CO_(3)^(2-)、SO_(4)^(-)、F-促进吸附反应;据伪二级动力学和Freundlich吸附等温式,表明对Cd^(2+)的吸附是单分子层化学吸附,吸附过程是自发吸热过程;30℃和50℃时铁改性煤矸石对Cd^(2+)最大拟合吸附量分别为32mg/g和34.18mg/g。铁改性煤矸石对废水中的Cd^(2+)具有良好的吸附性,有望用于重金属离子废水的处理。

巯基改性煤矸石去除废水中镉离子的研究

利用巯基改性热活化煤矸石制备巯基改性煤矸石,采用SEM、XRD、FT-IR、Zeta potential分析方法分析了巯基改性煤矸石的结构和表面官能团等特性,考察了废水pH值、共存离子、巯基改性煤矸石投加量对其吸附Cd^(2+)的影响,探讨了其吸附动力学和吸附等温线。结果表明,巯基改性煤矸石具有丰富的孔道和片状结构,在废水pH值为9.0时对Cd^(2+)的吸附效果最好;Na^(+)、K^(+)、Mg^(2+)与Cd^(2+)存在吸附竞争,抑制了对Cd^(2+)的去除,F^(-)、CO_(3)^(2-)与Cd^(2+)形成化合物,促进Cd^(2+)的去除;巯基改性煤矸石对Cd^(2+)的吸附更符合伪二级动力学和Freundlich吸附等温式,其对Cd^(2+)的吸附以化学吸附为主,呈现多分子层吸附。在巯基改性煤矸石投加量为5 g/L,pH值为9.0,温度为50℃的条件下对Cd^(2+)的吸附率为98.33%,吸附量为65.32 mg/g,巯基改性煤矸石对镉离子具有良好的吸附性能。