纳米铁锰氧化物对钒的吸附特性研究

纳米铁锰氧化物对钒的吸附特性研究

论文摘要

为寻求处理土壤和地下水钒污染的吸附剂,采用模拟实验,开展了纳米铁锰氧化物(MnFe2O4)对五价钒(V5+)的吸附特征研究,分析了纳米铁锰氧化物浓度、pH值、时间、温度和初始钒浓度等因素对MnFe2O4吸附V5+的影响,以揭示纳米铁锰氧化物的吸附动力学及热力学等特征,并通过扫描电镜(SEM)和红外光谱(IR)等表征方法分析了纳米铁锰氧化物吸附V5+的机理.结果表明,在初始钒溶液为100 mg·L-1,MnFe2O4加入量为0.1 g,pH=4,温度为25℃的条件下,吸附过程在24 h达到平衡,且此条件下有最大吸附值和吸附率,分别为15.14 mg·g-1和60.54%.纳米铁锰氧化物吸附钒的动力学过程符合伪二级动力学模型,等温吸附线符合Langmuir模型.热力学研究表明,升高温度有利于吸附,吸附过程为吸热过程.由扫描电镜结果可知,纳米铁锰氧化物有较大的比表面积,可提供较多的活性位点.因此,纳米铁锰氧化物可作为一种吸附材料用于钒污染废水处理.

论文目录

  • 1 引言 (Introduction)
  • 2 材料与方法 (Materials and methods)
  •   2.1 主要试剂与仪器
  •   2.2 吸附实验
  •     2.2.1 纳米铁锰氧化物添加量对钒吸附的影响
  •     2.2.2 pH值对钒吸附的影响
  •     2.2.3 时间对钒吸附的影响
  •     2.2.4 温度对钒吸附的影响
  •     2.2.5 初始钒浓度对钒吸附的影响
  •   2.3 表征分析
  •   2.4 测定指标与方法
  • 3 结果与分析 (Results and analysis)
  •   3.1 纳米铁锰氧化物添加量对钒吸附效果的影响
  •   3.2 pH值对钒吸附效果的影响
  •   3.3 时间对钒吸附效果的影响
  •   3.4 初始钒浓度对吸附效果的影响
  •   3.5 吸附动力学特征
  •   3.6 温度对钒吸附影响及其等温吸附特征
  •   3.7 热力学研究
  • 4 表征分析 (Characterization analysis)
  •   4.1 电镜扫描分析
  •   4.2 红外光谱分析
  • 5 结论 (Conclusions)
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 彭菲,黄震,黄占斌,顾森源,崔贤

    关键词: 纳米铁锰氧化物,钒溶液,吸附实验,红外光谱,扫描电镜

    来源: 环境科学学报 2019年04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: 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,奥本大学工学院

    基金: 国家科技支撑计划课题(No.2015BAD05B03),三峡后续工作科研课题(No.2015HXKY2-4)

    分类号: O647.3;X703

    DOI: 10.13671/j.hjkxxb.2019.0002

    页码: 1191-1197

    总页数: 7

    文件大小: 321K

    下载量: 392

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