一維納米磷酸氫鈰吸附去除水體中重金屬.pdf

1、吸附法是處理含重金屬離子廢水的主要方法之一，吸附法應(yīng)用的關(guān)鍵是吸附材料的選擇。傳統(tǒng)吸附材料(如活性炭、天然礦物吸附劑、生物吸附劑)在應(yīng)用中存在吸附選擇性差，處理成本高，難以再生等缺點(diǎn)；而新型的有機(jī)官能團(tuán)改性材料及有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料雖然提高了吸附選擇性，但吸附容量尚有待提高，有些材料再生能力也亟待改善。
　　 本文制備了一維納米磷酸氫鈰(CeP)材料，并以Pb2+為模型金屬離子探索了該材料在重金屬離子吸附領(lǐng)域的應(yīng)用。具體對(duì)吸附容量、

2、吸附過程及吸附機(jī)理做了相關(guān)研究，主要研究結(jié)果如下：
　　 1、TEM表征表明制備的材料為直徑約20 nm的納米纖維自組裝成的一維納米纖維束，該纖維束直徑在150 nm～400 nm之間。由XRD表征可知該一維納米CeP材料具有層狀結(jié)構(gòu)。
　　 2、靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)表明，CeP吸附Pb2+的吸附等溫線可分為兩段，分別對(duì)應(yīng)于Pb2+初始濃度為40～200 mg/g的低濃度區(qū)域和200～700 mg L-1的高濃度區(qū)域，兩段均符合

3、Langmiur模型。由Langmuir模型擬合得到的308 K、323K、353K三個(gè)溫度下CeP 吸附Pb2+的飽和吸附容量分別為935mg/g、1172 mg/g和1539 mg/g，遠(yuǎn)大于已報(bào)道材料的幾十到四百毫克/克的吸附容量。
　　 3、吸附動(dòng)力學(xué)研究表明，CeP對(duì)Pb2+的吸附可在10 min內(nèi)達(dá)到平衡，吸附動(dòng)力學(xué)符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，孔吸附為吸附過程的速控步驟；稀酸解吸再生過程也可在2 min內(nèi)完成，解吸率在95

4、[％]以上。材料經(jīng)10次吸附-解吸循環(huán)仍保持良好的吸附能力。
　　 4、吸附干擾研究表明，水體中20倍于Pb2+濃度共存的Na+、K+、Mg2+對(duì)CeP吸附Pb2+過程基本無干擾，Ba2+和Ca2+僅有少許干擾(吸附容量降低20％～30％)。通過對(duì)單金屬離子吸附效果考察，發(fā)現(xiàn)CeP對(duì)Hg2+、Pb2+、Ag+有很好地吸附選擇性。
　　 5、借助于pH 滴定和熒光監(jiān)測(cè)等手段研究了CeP 吸附Pb2+的吸附機(jī)理：低濃度區(qū)域吸