磁性高嶺土的制備及其對Cu2+和Pb2+的吸附性能.pdf

1、由于磁性復(fù)合材料獨特的結(jié)構(gòu)特點化學(xué)性質(zhì)使其在重金屬廢水處理中具有廣闊的前景，本文以價格低廉、來源豐富的高嶺土為原料，采用共沉淀法制備磁性高嶺土，以掃描電子顯微鏡（SEM）、能量色散X射線光譜(EDX)、BET、紅外光譜（FTIR）和X射線衍射（XRD）對其進行了表征；分析了初始濃度、pH、時間等單因素對磁性高嶺土吸附Cu2+和Pb2+的影響，并與高嶺土的吸附性能進行比較，同時利用吸附等溫模型、SEM、XRD、FTIR對其吸附機理進行了探

2、討。
　　SEM表明制備的磁性高嶺土為大小不均勻的細小顆粒，BET結(jié)果表明制備后比表面積及孔容都增大了，XRD結(jié)果表明磁化后，高嶺土的晶體結(jié)構(gòu)改變不大，EDX表明磁化后，Si、Al元素的含量基本不變，O元素含量有所增加，且出現(xiàn)了Fe元素的波峰，F(xiàn)TIR表明磁化后出現(xiàn)了Fe-O的特征吸收峰。
　　磁性高嶺土對Pb2+的吸附在20min內(nèi)達到平衡，在Pb2+濃度為5mg·L-1時，去除率達到99.38％，Langmuir模型能更

3、好的描述Pb2+在磁性高嶺土上的吸附平衡，Pb2+的吸附行為更符合擬二級動力學(xué)方程，說明Pb2+在磁性高嶺土上的吸附過程主要由化學(xué)吸附控制。磁性高嶺土對Cu2+的吸附在30min內(nèi)迅速實現(xiàn)平衡，在吸附劑用量為0.4g，pH=7，吸附時間為30min，Cu2+初始濃度為5mg·L-1的條件下，吸附去除率達98.18%；等溫吸附模型遵循Langmuir模型，磁性高嶺土對Cu2+和Pb2+吸附效果好于高嶺土；SEM的結(jié)果表明吸附過程主要為表面

4、單層的化學(xué)吸附；XRD，F(xiàn)TIR的結(jié)果顯示磁性高嶺土吸附Cu2+的機制為配位絡(luò)合吸附，參與絡(luò)合反應(yīng)的官能團主要為-OH、-NH、-COOH。
　　Cu2+和Pb2+的競爭體系吸附實驗表明二級動力學(xué)方程和顆粒內(nèi)擴散方程能較好的擬合Cu2+和Pb2+在磁性高嶺土上的競爭吸附。在單一體系和競爭體系中，磁性高嶺土對Cu2+和Pb2+的吸附都是優(yōu)惠吸附，在競爭體系中，磁性高嶺土對Cu2+和Pb2+的吸附量都有所減弱，但Cu2+的吸附量下降更