纳米羟基磷灰石稳定悬浮体系的制备及其钴吸附性能

为改善纳米羟基磷灰石(HAP)作为重金属离子吸附剂的吸附性能,模拟了人体中聚合物诱导的类液体前驱体矿化过程,利用聚丙烯酸(PAA)作调控剂通过水热法制备出了稳定悬浮的纳米HAP体系,探究了PAA的COOH与Ca的物质的量之比(R)、反应pH、水热温度对制备的纳米HAP的影响。在优化出的合成条件(R=1、pH=9.00、180℃)下制备的纳米HAP是由细小颗粒组成的梭形结构,能够在保持几十纳米粒径尺寸的同时稳定悬浮。继而探究了吸附时间、初始金属离子浓度、吸附环境的pH、悬浮性对纳米HAP的Co^(2+)吸附性能的影响。吸附结果表明吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附过程包括表面吸附与粒子内扩散。Freundlich、Langmuir模型线性方程拟合结果与实验结果均具有较高契合度,对应的Langmuir模型线性拟合最大吸附量为229.358 mg·g^(-1)。对Co^(2+)去除率随吸附环境pH(6.48~9.00)的升高而增大,主要吸附机制为表面配位反应。制备的纳米HAP悬浮液吸附量明显优于非悬浮的对照纳米HAP。