不同类型酸修饰-磁化海泡石对水体Cd(Ⅱ)的吸附研究

采用无机或有机酸修饰⁃磁化的方法研制海泡石吸附材料H⁃Sep(盐酸修饰)、N⁃Sep(硝酸修饰)、P⁃Sep(磷酸修饰)和A⁃Sep(醋酸修饰),并借助SEM、TEM、EDS、BET、FT⁃IR、VSM及XPS等手段表征分析改性前后海泡石的结构特征.同时,在不同投加量、pH、温度和溶液浓度等因素条件下,考察了酸修饰⁃磁化海泡石对水体Cd(Ⅱ)吸附效果的影响.结果表明,改性材料取得最佳吸附效果时的投加量为5g·L^(-1),pH为6.5,拟合结果更符合准二级动力学方程和Langmuir等温方程.其中,P⁃Sep的吸附效果最好,其最大理论吸附量为52.6 mg·g^(-1).VSM结果表明,H⁃Sep、N⁃Sep和A⁃Sep是磁化分离效果较好的材料,而P⁃Sep的磁化分离效果不佳.此外,Na^(+)、Cl^(-)等阴阳离子对酸修饰⁃磁改性海泡石吸附性能没有太大影响,而重金属离子如Pb(Ⅱ)、Zn((Ⅱ)会对其吸附过程产生抑制作用.XPS吸附机理分析表明,酸修饰⁃磁化改性将新的功能基团引入海泡石结构,极大地提升了吸附性能.

铁基磷酸化二氧化钛复合材料的合成与吸附重金属性能研究

在水解法合成二氧化钛(TiO_(2))过程中,同步利用共沉淀方法以不同的方式在TiO_(2)结构中赋予含P和含Fe基团,制备出铁基磷酸化复合材料P-FeN-TiO_(2)和FeP-TiO_(2),并借助SEM、EDS和FTIR等表征分析材料吸附前后的结构形貌、元素组成和基团构成等.然后,在不同的pH值、温度和溶液初始浓度等条件下开展材料吸附水体中Cd(Ⅱ)的性能测试.结果表明,在pH值为6时,P-FeN-TiO_(2)和FeP-TiO_(2)对Cd(Ⅱ)吸附性能最佳,其最大理论吸附量分别为62.50 mg·g^(-1)和4.37 mg·g^(-1).相比而言,P-FeN-TiO_(2)的吸附性能要优于FeP-TiO_(2).它们均属于以化学反应为主的单分子层吸附,且吸附容量随着温度升高而增加.由于重金属离子富集系数的差异性,在存在其他重金属离子的情况下,复合材料竞争吸附的顺序为Pb(Ⅱ)>Cu(Ⅱ)>Cd(Ⅱ).最后,通过XPS表征分析吸附行为,P-FeN-TiO_(2)和FeP-TiO_(2)主要通过Fe—OH、Fe—O、P—O等基团络合作用吸附Cd(Ⅱ).而且,含Fe和含P基团的先后赋予TiO_(2)结构要比磷酸铁盐赋予形式的效果更好.因此,P-FeN-TiO_(2)基团含量更多,吸附性能也更优.