凹凸棒黏土负载纳米TiO2-Fe3O4吸附剂的制备及Cr(Ⅵ)的脱除

凹凸棒黏土负载纳米TiO2-Fe3O4吸附剂的制备及Cr(Ⅵ)的脱除

论文摘要

采用溶胶-凝胶法、一锅反应法制备了负载纳米TiO2和Fe3O4的凹凸棒黏土(TiO2-Fe3O4-ATP)吸附剂,并进行了模拟废水中Cr(Ⅵ)的吸附及脱附性能的研究。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和EDS等分析方法对ATP负载纳米TiO2-Fe3O4前后结构进行了表征,考察了物料配比及吸附时间、pH值、温度、投加量和初始质量浓度对Cr(Ⅵ)吸附率的影响。结果表明,吸附剂在Ti元素含量与负载总量的摩尔比为3∶4时吸附效果最佳。当吸附剂质量为0. 6 g,Cr(Ⅵ)离子初始质量浓度小于0. 8 mg/L时,pH=6,温度20℃,吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附率为79. 8%。TiO2-Fe3O4-ATP吸附剂对Cr(Ⅵ)离子吸附满足Freundlich模型。在20~40℃条件下,吸附过程ΔG <0、ΔS=-43. 55 J/(mol·K)、ΔH=-14. 36 k J/mol,表明该吸附是个自发、熵减、放热的过程。吸附过程符合准二级动力学模型,吸附速率控制步骤以表面化学反应为主。TiO2-Fe3O4-ATP吸附剂在循环使用4次后,吸附率仍能达到65%以上。

论文目录

  • 1 实验部分
  •   1.1 试剂和仪器
  •   1.2 Ti O2-Fe3O4-ATP吸附剂的制备 (溶胶-凝胶法与一锅反应法)
  •   1.3 实验方法
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 Ti O2-Fe3O4-ATP吸附剂制备的优化
  •     2.1.1 物料配比及吸附时间对吸附性能的影响
  •     2.1.2 p H值对吸附性能的影响
  •     2.1.3 温度对吸附性能的影响
  •     2.1.4 投加量对吸附性能的影响
  •     2.1.5 初始浓度对对吸附性能的影响
  •   2.2 Ti O2-Fe3O4-ATP吸附剂的表征与分析
  •     2.2.1 电子能谱 (EDS) 表征与分析
  •     2.2.2 FT-IR表征与分析
  •     2.2.3 XRD表征与分析
  •   2.3 等温吸附线和热力学参数
  •   2.4 吸附动力学
  •   2.5 吸附脱附循环实验
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李静萍,杨仕海,刘洋,柏文博

    关键词: 凹凸棒黏土,吸附剂

    来源: 应用化学 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 化学,环境科学与资源利用

    单位: 兰州交通大学化学与生物工程学院

    基金: 甘肃省自然科学基金(3ZX062-B25-002),甘肃省建设科技攻关项目(JK2010-31),金川公司预研基金(JCYY2013002)资助~~

    分类号: X703;O647.33

    页码: 324-334

    总页数: 11

    文件大小: 408K

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