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

发布时间：2024-02-21 02:24

　　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(nZVI/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...

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【部分图文】：

图73次循环利用后nZVI/γ-Al2O3的SEM图和XRD图

图6nZVI/γ-Al2O3循环使用次数对重金属去除率的影响4结论(Conclusions)

图1γ-Al2O3(a～b)和nZVI/γ-Al2O3(c～d)的SEM图及nZVI/γ-Al2O3的EDS图(e)

图1为γ-Al2O3和nZVI/γ-Al2O3的微观形貌和nZVI/γ-Al2O3的能谱图.从图1a～1b可以看出放大3.5k倍的γ-Al2O3为不规则的块状结构,在60k倍下,γ-Al2O3由纤维状的纳米级单体γ-Al2O3(长100nm,宽20nm)团聚形成了大小不一....

图2γ-Al2O3和nZVI/γ-Al2O3的XRD图

γ-Al2O3和nZVI/γ-Al2O3的X射线衍射图谱如图2所示.图中γ-Al2O3主要衍射峰在2θ=39.5°、45.9°、66.9°、80.6°,符合γ-Al2O3标准卡片JCPDSNo.75-0921;nZVI主要特征峰在2θ=44.7°、65.0°、82.2°,符合....

图3反应时间(a)及初始浓度(b)对nZVI/γ-Al2O3重金属吸附容量的影响

表2nZVI/γ-Al2O3吸附Zn、Cu、Cd、Cr和Mn的Langmuir和Freundlich吸附等温线拟合参数Table2LangmuirandFreundlichadsorptionisothermfittingparametersfor....

本文编号：3904896