纳米活性氧化铝负载磁性纳米零价铁对不同重金属的吸附机理
采用液相还原法将纳米零价铁(nZVI)均匀负载在纳米活性氧化铝(γ-Al2O3)表面和孔道内壁上,制备出磁性纳米零价铁/活性氧化铝复合材料(nZVL/γ-Al2O3)并对其进行了表征,模拟了5种典型重金属离子Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)在nZVI/γ-Al2O3上的吸附等温线和动力学,并研究了多元重金属离子体系中竞争吸附和协同吸附行为.结果表明,磁性纳米零价铁负载在纳米活性氧化铝上,不仅克服了因体积效应和表面界面效应所导致的nZVI颗粒团聚,而且使nZVI仍处于稳定的高表面能状态.nZVI/γ-Al2O3复合材料兼具高表面积、高还原性和高表面活性,其对Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)离子表现出了良好的吸附性能,单一重金属离子的饱和吸附容量分别为53.0、74.9、114.7、99.1、42.9 mg·g-1.在多元重金属离子体系中5种重金属离子存在竞争吸附和协同吸附作用.当pH为6.67,吸附剂投加量为0.5g·L-1,各重金属离子初始浓度为10 mg·L-1时,300 min内Cr(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)的去除率分别高达99.9％、99.9％、99.9％、81.7％,处理后Cr(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)平衡浓度均低于检出限,Mn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)平衡浓度分别为1.9 mg·L-1和6.4 mg· L-1;在多元体系下Zn(Ⅱ)与其他金属离子存在协同吸附,但Cd(Ⅱ)与其他重金属离子存在竞争吸附,其去除率仅为37.7％.因此,nZVI/y-Al2O3复合吸附材料用于去除废水中典型重金属具有良好的应用前景.
纳米零价铁、活性氧化铝、重金属、竞争吸附、协同吸附
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X703(一般性问题)
广东省重大科技专项;广州市产学研协同创新重大专项
2020-09-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共9页
2732-2740
