粘土礦物對水中Pb2+、Cu2+、Cd2+的吸附及機理研究.pdf

1、論文采用攪拌平衡法考察了酸性(pH≈4.3)條件下三種不同結(jié)構(gòu)的粘土礦物（蒙脫石、伊利石、高嶺石）對水中低濃度二價陽離子鉛、銅及鎘的吸附特征，同時考察了單金屬離子-水-礦物體系、雙金屬離子-水-礦物體系及三金屬離子-水-礦物體系中重金屬離子在蒙脫石上的吸附情況，并采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜（ICP-OES）對體系中被吸附離子及粘土礦物可能溶出的離子進行了監(jiān)測，采用拉格爾格倫偽一級動力學(xué)方程及偽二級動力學(xué)方程對吸附數(shù)據(jù)進行了線性擬合。吸

2、附完成后，利用X射線光電子能譜儀(XPS)對吸附重金屬離子前后的粘土礦物中的Si、Al、O及被吸附重金屬元素進行了檢測;利用X射線衍射儀(XRD)對蒙脫石d001面進行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn):
　　1、在實驗體系中，三種粘土礦物對重金屬離子均有不同程度的吸附，以蒙脫石的吸附能力為最強;伊利石吸附Cd2+能力強于高嶺石，高嶺石吸附Pb2+與Cu2+能力強于伊利石。各礦物對重金屬離子的吸附具有選擇性，蒙脫石及伊利石對三種離子的吸附量依次為:

3、銅離子＞鎘離子＞鉛離子;高嶺石為銅離子≈鉛離子＞鎘離子。
　　2、無論是單離子金屬體系還是多離子金屬體系，三種礦物對重金屬離子的吸附均符合拉格爾格倫偽二級動力學(xué)模型，吸附過程速率控制步驟為化學(xué)吸附。
　　3、鉛-鎘-水體系及銅-鎘-水體系中，Cd2+的存在提高了蒙脫石對Pb2+及Cu2+的吸附速率。
　　4、XRD分析結(jié)果顯示，吸附重金屬離子前后，蒙脫石層間距并未產(chǎn)生明顯變化;XPS分析結(jié)果顯示，三種重金屬離子均以氧化