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《磁性海泡石表面零電荷點和吸附Cd_2_的特性_王未平》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第31卷第11期環(huán)境化學(xué)Vol．31，No．112012年11月ENVIRONMENTALCHEMISTRYNovember20122+*磁性海泡石表面零電荷點和吸附Cd的特性11＊＊211王未平戴友芝賈明暢李小娜杜婷(1．湘潭大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系，重金屬污染控制湖南省普通高等學(xué)校重點實驗室，湘潭，411105;2．承德石油高等?？茖W(xué)校，承德，067000)2+摘要采用惰性電解質(zhì)滴定法和靜態(tài)吸附實驗，研究了磁性海泡石表面零電荷點和吸附Cd特性．實驗結(jié)果表明，海泡石經(jīng)過磁改性后所對應(yīng)的pHpzc值由8．0升高到8．5，吸附體系pH的提高，有利于對重金
2、屬陽離2+2+子Cd的吸附．在pH值大于3時，磁性海泡石對Cd吸附量和去除率隨pH值的升高而增大且趨于穩(wěn)定，其－12+吸附量為16．10mg·g，約為海泡石的3．9倍，去除率為98%，約為海泡石的2．2倍．磁性海泡石對Cd的吸2+附量與離子強度有較大的相關(guān)性，隨離子強度的增加而減小;對Cd的吸附量隨反應(yīng)溫度的升高而增加，吸附等溫式符合Langmuir方程．吸附機理以表面配合吸附和表面沉淀為主．關(guān)鍵詞磁性海泡石，零電荷點，吸附，鎘．利用改性粘土礦物吸附處理含重金屬離子廢水時，溶液的pH值、離子強度和溫度都與吸附有密切［1-2］關(guān)系．pH值會影響吸附劑
3、的表面性質(zhì)，如當溶液的pH值低于吸附劑的零電荷點(pointofzerocharge，PZC)時，吸附劑表面帶正電荷;反之，吸附劑表面帶負電荷，影響吸附劑和吸附質(zhì)之間的靜電力［3-5］作用．離子強度對吸附的影響比較復(fù)雜，在吸附過程中，隨離子強度的增加，平衡吸附量減少、增加、［6-8］基本不變的三種情況都可能存在．溫度與吸附過程的熱效應(yīng)有關(guān)，如果吸附過程為吸熱，則升高溫度有利于吸附;如果吸附過程為放熱，則降低溫度有利于吸附．pH值、離子強度和溫度都可能通過固-液界面處形成的雙電層而對吸附作用產(chǎn)生影響，且雙電層間的作用力又與固體表面的電荷性質(zhì)密切相關(guān)，
4、［9］而固體表面的電荷性質(zhì)又可通過固體顆粒表面的零電荷點進行表征．因此，研究吸附劑表面的零電荷點、吸附體系pH值、離子強度和溫度對吸附的影響具有重要意義．［10］本文以磁性海泡石為吸附劑，通過惰性電解質(zhì)滴定法測定吸附劑表面的零電荷點，研究pH、離2+子強度和溫度對Cd吸附特性的影響，以期為磁性海泡石吸附處理重金屬廢水提供理論依據(jù)．1材料與方法1．1供試材料［10］實驗采用的海泡石為湖南湘潭九華碳素有限公司生產(chǎn)，海泡石含量20%，其化學(xué)成分如表1所示;所用試劑中FeCl·36H2O、FeSO·47H2O、氨水均為分析純，鎘粒為優(yōu)級純，其純度達99．9
5、9%．表1海泡石原土化學(xué)組成成分Table1Thecompositionofsepiolite成分含量/%成分含量/%成分含量/%SiO243．11—73．95S0．006—0．04K2O0．06—1．30Na2O0．03—1．19P0．009—0．28FeO0．02—0．70+O0．03—0．15CaO0．13—15．51H2O3．72—9．16N2Al2O30．05—9．37MgO10．15—30．22SO20．20Fe2O30．15—2．53TiO20．02—1．60P2O50．01—0．68－MnO0．014—0．22CO20．24—15．
6、10H2O2．23—15．032012年1月31日收稿．*水體污染控制與治理科技重大專項(2010ZX07212-008);湖南省科學(xué)技術(shù)廳科技計劃重點項目(2011SK2016)資助．＊＊通訊聯(lián)系人，E-mail:daiyouzhi202@163．com1692環(huán)境化學(xué)31卷1．2磁性海泡石的制備2+3+－1以Fe與Fe物質(zhì)的量之比為1∶2稱取FeSO·47H2O和FeCl·36H2O配制成總鐵濃度為0．7mol·L的混合溶液100mL．稱取10g海泡石加入配好的鐵溶液中，60℃下攪拌0．25h，逐滴加入濃氨水，調(diào)節(jié)pH值至9．0以上，繼續(xù)攪拌1
7、h，35℃下陳化2h后，用蒸餾水洗滌數(shù)次至中性，過濾，放于60℃干燥箱內(nèi)干燥8h后研磨，過100目篩，制得磁性海泡石．1．3零電荷點(pHpzc)的測定［1］海泡石和磁性海泡石表面零電荷點采用惰性電解質(zhì)滴定法測定:在20個100mL聚氯乙烯離心－1－1－1管中加入50mL濃度為0．10mol·L的KNO3溶液(稱為介質(zhì)溶液)，用0．10mol·LHCl或0．10mol·LNaOH調(diào)節(jié)溶液pHi值介于3．5—10．在已調(diào)pH值的各溶液中分別加入0．10g過100目篩的海泡石或磁性海泡石，在室溫下振蕩24h，過濾，測定平衡后濾液pHf．重復(fù)上述實驗步驟
8、，只將KNO3濃度分別換－1－1為0．01mol·L和0．001mol·L，分別測定其中的pHi和pHf．以ΔpH(即pH
