鐵錳礦物材料對(duì)微污染水體中幾種重金屬離子的吸附性能研究.pdf

1、自然界存在的天然鐵錳礦物材料具有穩(wěn)定的零點(diǎn)電荷，比表面積大、表面活性強(qiáng)，其對(duì)環(huán)境中重金屬元素的吸附、固定，控制著它們?cè)诃h(huán)境中的濃度、存在形態(tài)和化學(xué)行為，影響它們?cè)诃h(huán)境體系間的遷移能力。因此，研究鐵錳礦物的基本性能及對(duì)重金屬的吸附特性，對(duì)天然礦物治理污染與修復(fù)環(huán)境具有重要作用。 本文運(yùn)用實(shí)驗(yàn)室方法合成了礦物吸附劑α-FeO(OH)、β-FeO(OH)、δ-MnO<,2>，以CrO<,4><'2->、pb<'2+>、CO<'2+>、

2、Ni<'2+>、Cd<'2+>、Cu<'2+>、Zn<'2+>溶液為模擬污染物，對(duì)其進(jìn)行吸附作用研究，考察了礦物吸附劑表面電荷、溶液pH值、吸附時(shí)間、共存離子、離子強(qiáng)度對(duì)吸附行為的影響，探討了重金屬離子在礦物材料吸附劑表面上的吸附特征。研究結(jié)果表明： (1)重金屬離子在吸附劑α-FeO(OH)、β-FeO(OH)、MnO<,2>上能較快的達(dá)到吸附平衡，實(shí)際應(yīng)用時(shí)間120min基本可滿足飲用水安全標(biāo)準(zhǔn)的處理要求。 (2)p

3、H是控制吸附過(guò)程的主要因素，弱酸性環(huán)境中兩種形式的FeO(OH)對(duì)Cr(Ⅵ)表現(xiàn)出很好的去除效果；pH>3時(shí)，δ-MnO<,2>對(duì)pb<'2+>、CO<'2+>、Ni<'2+>、Cd2<'2+>、Cu<'2+>、Zn<'2+>的去除率均達(dá)90﹪以上。對(duì)單一離子體系的吸附過(guò)程分別用Langmuir、Freundlich及：Henry吸附模型擬合并得出最大吸附容量分別為：α-FeO(OH)、β-FeO(OH)對(duì)Cr(Ⅵ)為50.25、42.

4、02mg/g；4種方法制備的δ-MnO<,2>中，δ-MnO<,2>(由KMnO<,4>和MnCl<,2>制備)對(duì)Zn<'2+>、Cd<'2+>吸附容量?jī)?yōu)于其他3種方法，為60.98、97.09 mg/g，δ-MnO<,2>(由KMnO<,4>和MnSO<,4>制備)對(duì)Cu<'2+>、pb<'2+>、Ni<'2+>、CO<'2+>的吸附容量最高，為55.87、370.37、40.49、61.35 mg/g。 (3)α-FeO(O

5、H)、β-FeO(oH)對(duì)Cr(Ⅵ)，δ-MnO<,2>對(duì)Zn<'2+>、Ni<'2+>的吸附作用隨溶液離子強(qiáng)度的升高而有所降低。水體中共存的Cl<'->、SO<,4><'2->、F<'->對(duì)α-FeO(OH)、β-FeO(OH)吸附Cr(Ⅵ)基本沒有影響，HCO<,3><'->和H<,2>PO<,4><'->可以顯著干擾其對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附作用，在本文實(shí)驗(yàn)條件下使得吸附率下降接近20﹪；δ-MnO<,2>(由Mn(NO<,3>)<,2