针铁矿对水溶液中Cd 2+ 、Pb 2+ 的吸附影响
发布时间：2021-01-22 14:04
水体中镉、铅污染日益严重,如何净化被镉、铅污染的水体是目前污染防治的迫切问题。本文以针铁矿为吸附材料,控制水溶液中Cd2+、Pb2+的初始浓度、pH和离子强度的不同,研究针铁矿对Cd2+、Pb2+的吸附特性。研究结果显示:针铁矿吸附Cd2+符合Langmuir吸附模型;吸附Pb2+符合Langmuir和Freundlich吸附模型;随pH升高,对Cd2+、Pb2+吸附量先上升后趋于平衡;随着NaNO3浓度升高,对Cd2+、Pb2+吸附量先下降后上升。整体可知,在废水处理中,针铁矿可作为理想的除镉和铅的吸附材料。
【文章来源】：广州化工. 2020,48(17)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
针铁矿对Cd2+、Pb2+的等温吸附
pH对针铁矿吸附性能的影响见图2,横坐标为溶液pH,纵坐标为吸附率。单一离子溶液中,整体上针铁矿对Pb2+的吸附率比Cd2+的高,针铁矿对Cd2+和Pb2+的吸附率整体上为上升趋势,当pH>7时,逐渐趋于平衡。在Cd2+的单一溶液中,pH=7时,其吸附率为90.35%,吸附量为57.82 mg/g;pH=8时,吸附率为93.35%,吸附量为59.74 mg/g。在Pb2+的单一溶液中,pH=7时,其吸附率为98.15%,吸附量为62.82 mg/g;pH=8时,吸附率为98.23%,吸附量为62.86 mg/g。针铁矿表面存在含氧官能团,高H+浓度下,H+与含氧官能团结合,导致Cd2+、Pb2+无足够的吸附点,导致吸附力下降[22];随着溶液pH的升高,H+浓度降低,竞争减小,可吸附更多的Cd2+。因此,控制吸附环境pH在6.0～7.5之间,有利于Cd2+、Pb2+的吸附。2.3 离子强度
离子强度对针铁矿吸附性能的影响见图3,横坐标为离子强度,纵坐标为吸附量。相同的离子强度,针铁矿对Pb2+的吸附量比Cd2+的高;随着离子强度的上升,对Pb2+的吸附量先降低后上升,对Cd2+的吸附量先下降后上升,但上升的趋势并不明显。离子强度为0.01 mol/L时,吸附率分别为53.09%、74.16%,吸附量分别为33.98、47.46 mg/g;离子强度为0.10 mol/L时,Cd2+的吸附率最低,为12.43%,吸附量为8.08 mg/g;离子强度为0.02 mol/L时,Pb2+的吸附率最低,为58.81%,吸附量为37.63 mg/g;当离子强度为0.20 mol/L时,吸附率分别为16.42%、73.13%,吸附量分别为10.51、46.80 mg/g。离子强度的高低将影响针铁矿对Cd2+、Pb2+的吸附,随着离子浓度的上升,吸附量先下降而后上升。郑骁等[20]研究表示,随着Ca2+、Mg2+离子浓度的增高,针铁矿的吸附能力先下降后上升,与本文结果大致相同。推测阳离子与针铁矿含氧官能团结合,导致Cd2+无足够的吸附点,抑制其吸附;当离子强度达到一定的时候,抑制力下降,吸附力逐渐增强。从不同离子强度下针铁矿对Cd2+、Pb2+的吸附曲线推测,当离子强度达到一定的时候,对针铁矿吸附Cd2+、Pb2+的影响达到最小。
【参考文献】：
期刊论文
[1]离子强度和pH对针铁矿吸附水溶液中Cd（Ⅱ）的影响[J]. 郑骁,王学松,陈光,冯洪燕,汤帅. 环境工程. 2019(07)
[2]镁-钙羟基磷灰石吸附剂对水中Pb2+的去除[J]. 何豪,朱宗强,刘杰,朱义年,阎起明,刘阳,莫南,玄惠灵,魏婉莹. 环境科学. 2019(09)
[3]Hg在针铁矿上的吸附特性[J]. 白丹丹. 广州化工. 2018(15)
[4]锌冶炼区耕地土壤和农作物重金属污染状况及风险评价[J]. 陈凤,董泽琴,王程程,韦雪花,胡宇,张丽娟. 环境科学. 2017(10)
[5]玉米秸秆生物炭对Cd2+的吸附特性及影响因素[J]. 徐楠楠,林大松,徐应明,谢忠雷,梁学峰,郭文娟. 农业环境科学学报. 2014(05)
[6]中国七大主要水系重金属污染现况[J]. 岳霞,刘魁,林夏露,周琪,毛国传,邹宝波,赵进顺. 预防医学论坛. 2014(03)
[7]重金属Pb（Ⅱ）在黏土上吸附特性研究[J]. 张金利,张林林. 岩土工程学报. 2012(09)
[8]镉在蒙脱石等粘土矿物上的吸附行为研究[J]. 朱霞萍,白德奎,李锡坤,曾江萍,曹三勇. 岩石矿物学杂志. 2009(06)
[9]针铁矿对Pb2+的吸附特征及影响因素研究[J]. 袁林,肖萍,魏世强,王强. 环境污染与防治. 2009(11)
[10]竹炭对水相中镉（Ⅱ）的吸附行为及机理[J]. 张启伟,王桂仙. 沈阳化工学院学报. 2009(01)
硕士论文
[1]改性针铁矿处理废水中铀（Ⅵ）的试验研究[D]. 冯敏.南华大学 2014
本文编号：2993360
【文章来源】：广州化工. 2020,48(17)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
针铁矿对Cd2+、Pb2+的等温吸附
pH对针铁矿吸附性能的影响见图2,横坐标为溶液pH,纵坐标为吸附率。单一离子溶液中,整体上针铁矿对Pb2+的吸附率比Cd2+的高,针铁矿对Cd2+和Pb2+的吸附率整体上为上升趋势,当pH>7时,逐渐趋于平衡。在Cd2+的单一溶液中,pH=7时,其吸附率为90.35%,吸附量为57.82 mg/g;pH=8时,吸附率为93.35%,吸附量为59.74 mg/g。在Pb2+的单一溶液中,pH=7时,其吸附率为98.15%,吸附量为62.82 mg/g;pH=8时,吸附率为98.23%,吸附量为62.86 mg/g。针铁矿表面存在含氧官能团,高H+浓度下,H+与含氧官能团结合,导致Cd2+、Pb2+无足够的吸附点,导致吸附力下降[22];随着溶液pH的升高,H+浓度降低,竞争减小,可吸附更多的Cd2+。因此,控制吸附环境pH在6.0～7.5之间,有利于Cd2+、Pb2+的吸附。2.3 离子强度
离子强度对针铁矿吸附性能的影响见图3,横坐标为离子强度,纵坐标为吸附量。相同的离子强度,针铁矿对Pb2+的吸附量比Cd2+的高;随着离子强度的上升,对Pb2+的吸附量先降低后上升,对Cd2+的吸附量先下降后上升,但上升的趋势并不明显。离子强度为0.01 mol/L时,吸附率分别为53.09%、74.16%,吸附量分别为33.98、47.46 mg/g;离子强度为0.10 mol/L时,Cd2+的吸附率最低,为12.43%,吸附量为8.08 mg/g;离子强度为0.02 mol/L时,Pb2+的吸附率最低,为58.81%,吸附量为37.63 mg/g;当离子强度为0.20 mol/L时,吸附率分别为16.42%、73.13%,吸附量分别为10.51、46.80 mg/g。离子强度的高低将影响针铁矿对Cd2+、Pb2+的吸附,随着离子浓度的上升,吸附量先下降而后上升。郑骁等[20]研究表示,随着Ca2+、Mg2+离子浓度的增高,针铁矿的吸附能力先下降后上升,与本文结果大致相同。推测阳离子与针铁矿含氧官能团结合,导致Cd2+无足够的吸附点,抑制其吸附;当离子强度达到一定的时候,抑制力下降,吸附力逐渐增强。从不同离子强度下针铁矿对Cd2+、Pb2+的吸附曲线推测,当离子强度达到一定的时候,对针铁矿吸附Cd2+、Pb2+的影响达到最小。
【参考文献】：
期刊论文
[1]离子强度和pH对针铁矿吸附水溶液中Cd（Ⅱ）的影响[J]. 郑骁,王学松,陈光,冯洪燕,汤帅. 环境工程. 2019(07)
[2]镁-钙羟基磷灰石吸附剂对水中Pb2+的去除[J]. 何豪,朱宗强,刘杰,朱义年,阎起明,刘阳,莫南,玄惠灵,魏婉莹. 环境科学. 2019(09)
[3]Hg在针铁矿上的吸附特性[J]. 白丹丹. 广州化工. 2018(15)
[4]锌冶炼区耕地土壤和农作物重金属污染状况及风险评价[J]. 陈凤,董泽琴,王程程,韦雪花,胡宇,张丽娟. 环境科学. 2017(10)
[5]玉米秸秆生物炭对Cd2+的吸附特性及影响因素[J]. 徐楠楠,林大松,徐应明,谢忠雷,梁学峰,郭文娟. 农业环境科学学报. 2014(05)
[6]中国七大主要水系重金属污染现况[J]. 岳霞,刘魁,林夏露,周琪,毛国传,邹宝波,赵进顺. 预防医学论坛. 2014(03)
[7]重金属Pb（Ⅱ）在黏土上吸附特性研究[J]. 张金利,张林林. 岩土工程学报. 2012(09)
[8]镉在蒙脱石等粘土矿物上的吸附行为研究[J]. 朱霞萍,白德奎,李锡坤,曾江萍,曹三勇. 岩石矿物学杂志. 2009(06)
[9]针铁矿对Pb2+的吸附特征及影响因素研究[J]. 袁林,肖萍,魏世强,王强. 环境污染与防治. 2009(11)
[10]竹炭对水相中镉（Ⅱ）的吸附行为及机理[J]. 张启伟,王桂仙. 沈阳化工学院学报. 2009(01)
硕士论文
[1]改性针铁矿处理废水中铀（Ⅵ）的试验研究[D]. 冯敏.南华大学 2014
本文编号：2993360
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