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腐植酸改性强化磁铁矿吸附水体中铅镉的实验研究

论文摘要

磁铁矿是一种绿色廉价的矿物材料,对水体中重金属离子具有良好的吸附性,但吸附容量低,选择性差,易团聚,通过改性可以克服该缺点并提高其吸附性能。本文以腐植酸为改性剂,采用常温水相反应制备了腐植酸改性磁铁矿吸附材料。通过傅里叶红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）表征研究其表面形貌和微观结构。采用静态平衡实验考察了pH、吸附时间等因素对铅、镉吸附性能的影响,探讨了吸附动力学规律,拟合了吸附等温线。结果表明:腐植酸上的羧基、羟基被成功地接枝到了磁铁矿表面。在室温下,溶液初始pH对Pb2+的吸附率几乎无影响,对Cd2+的影响较大,当pH=7时,Pb2+和Cd2+吸附率均达到了95%。对初始质量浓度为10mg/L的Pb2+、Cd2+最佳吸附平衡时间为360min,吸附过程符合准二级动力学方程。吸附等温线实验得到的竞争吸附顺序为Pb2+>Cd2+,由Langmuir等温吸附模型得到Pb2+、Cd2+饱和吸附容量分别为39.27mg/g、28.95mg/g,显著大于磁铁矿的饱和吸附容量,表明磁铁矿经腐植酸改性后增强了对水中铅镉的吸附能力。

论文目录

  • 1 实验部分
  •   1.1 标准溶液和主要试剂
  •   1.2 仪器与设备
  •   1.3 材料制备
  •   1.4 吸附实验
  • 2 磁铁矿改性性能表征
  •   2.1 磁铁矿改性前后的红外光谱特征
  •   2.2 磁铁矿改性前后的扫描电镜特征
  •   2.3 磁铁矿改性前后的X射线光电子能谱特征
  • 3 吸附改性条件的影响和吸附动力学机理
  •   3.1 初始pH的影响
  •   3.2 吸附动力学
  •   3.3 吸附等温线
  • 4 腐植酸改性磁铁矿与其他改性材料的吸附性能比较
  • 5 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 邵坤,赵改红,赵朝辉

    关键词: 水样,重金属,吸附,改性磁铁矿,腐植酸,傅里叶红外光谱法,扫描电镜,射线光电子能谱法

    来源: 岩矿测试 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 环境科学与资源利用

    单位: 中国地质科学院矿产综合利用研究所

    基金: 四川省科技计划项目(2018JY0231),中国地质调查局地质调查项目(DD20189507)

    分类号: X52

    DOI: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201901250017

    页码: 715-723

    总页数: 9

    文件大小: 1611K

    下载量: 158

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/442ac940edc67c4f2a7f83ba.html