亞鐵鋁類水滑石吸附U(VI)、Cd2+的性能試驗(yàn)研究.pdf

1、鈾等重金屬的生產(chǎn)中產(chǎn)生了大量含的U(VI)、Cd2+等重金屬廢水，對(duì)自然環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán)重的潛在威脅。在眾多的重金屬廢水處理方法中，吸附法因其高效性等優(yōu)點(diǎn)備受關(guān)注。水滑石因具有比表面積大、熱穩(wěn)定性、陰離子可交換性等特點(diǎn)受到重視。
　　本研究運(yùn)用超聲共沉淀法制備了亞鐵鋁類水滑石（Fe(Ⅱ)-Al LDH），用于處理含U(VI)、Cd2+廢水。通過一系列靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)，研究了初始pH、吸附劑投加量、溫度、吸附時(shí)間以及目標(biāo)物初始濃度對(duì)Fe(Ⅱ

2、)-Al LDH吸附U(VI)、Cd2+效果的影響，并以熱力學(xué)模型和動(dòng)力學(xué)模型擬合吸附過程來揭示其吸附特性；通過掃描電鏡（SEM）、傅里葉紅外光譜（FTIR）等表征手段探究吸附劑對(duì)U(VI)、Cd2+的去除相關(guān)機(jī)理。
　　Fe(Ⅱ)-Al LDH對(duì)U(VI)的去除試驗(yàn)表明，當(dāng)溫度為25℃，U(VI)初始濃度為10mg/L時(shí)，F(xiàn)e(Ⅱ)-Al LDH對(duì)吸附U(VI)的最佳pH為6，F(xiàn)e(Ⅱ)-Al LDH的濃度為1.0 g/L，對(duì)U

3、(VI)的去除率達(dá)到98.08％，吸附平衡時(shí)間在2h，飽和吸附量為117.13mg/g。Langmuir等溫吸附模型和準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型(R2≈1)較好地?cái)M合了吸附過程，熱力學(xué)分析表明，F(xiàn)e(Ⅱ)-Al LDH對(duì)U(VI)的吸附是自發(fā)的放熱反應(yīng)。SEM、
　　FTIR、XPS分析結(jié)果表明，吸附前后的Fe(Ⅱ)-Al LDH結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生改變，F(xiàn)e(Ⅱ)-Al LDH對(duì)U(VI)的吸附是化學(xué)吸附為主，氧化還原作用為輔。解吸實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明F

4、e(Ⅱ)-Al LDH是可重復(fù)利用的吸附劑。
　　Fe(Ⅱ)-Al LDH對(duì)Cd2+的去除試驗(yàn)表明，F(xiàn)e(Ⅱ)-Al LDH吸附Cd2+的最佳pH為7，當(dāng)溫度為30℃，投加量為1.0 g/L，Cd2+初始質(zhì)量濃度為10mg/L時(shí)，對(duì)Cd2+的去除率達(dá)到98.3%，反應(yīng)在80min達(dá)到平衡，飽和吸附量為122.3mg/g。Langmuir等溫吸附模型和準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型(R2≈1)較好地?cái)M合了吸附過程，熱力學(xué)分析表明Fe(Ⅱ)-Al