載鐵活性炭吸附材料的制備及對(duì)水中砷(Ⅴ)的吸附研究.pdf

1、砷是劇毒元素，可對(duì)人、動(dòng)植物造成傷害。水體砷污染已成為一突出問題。立足于環(huán)境材料的研發(fā)和應(yīng)用，本文采用高溫蒸發(fā)法和恒溫浸潤法改性顆?；钚蕴?并改變兩種方法中的制備條件、修飾物質(zhì)制備不同的載鐵活性炭吸附劑，選取最佳吸附劑進(jìn)行吸附性能研究并對(duì)其進(jìn)行EDS、SEM、XRD、XPS、FTIR等表征，同時(shí)對(duì)兩類材料吸附砷的鐵效率和穩(wěn)定性進(jìn)行對(duì)比研究。
　　研究結(jié)果表明，高溫蒸發(fā)法的最佳吸附劑是采用2 g FeSO4·7H2O,添加5 mL

2、H2O2,高溫蒸發(fā)15min制備，命名為Fe(1.39％)-15 min-H2O2，1.39%為鐵含量；恒溫浸潤法的最佳吸附劑是采用2 g FeSO4·7H2O,添加10 mL H2O2,在溫度100℃下浸潤24 h制備，命名為Fe（0.485%）-24 h-H2O2.
　　Fe(1.39%)-15 min-H2O2對(duì)砷的最大吸附容量是2.551 mg/g,而Fe（0.485%）-24 h-H2O2的吸附容量隨初始濃度增大而增大；

3、兩種材料的吸附容量均隨溫度升高而降低；Fe(1.39%)-15 min-H2O2和Fe（0.485%）-24 h-H2O2吸附砷的平衡時(shí)間分別是24 h、30 h；Fe(1.39%)-15 min-H2O2在pH(4~8)內(nèi)穩(wěn)定性和去除效果都很好，而Fe（0.485%）-24 h-H2O2在pH(2~10)內(nèi)去除效果好，但在pH<4時(shí)，其穩(wěn)定性差。
　　ClO4-、SO42-、PO43-、Mg2+對(duì)Fe(1.39%)-15 min

4、-H2O2吸附砷有抑制作用，而Ca2+對(duì)其吸附起促進(jìn)作用；SO42-、NO3-、ClO4-、PO43-對(duì)Fe（0.485%）-24 h-H2O2吸附砷有抑制作用，而Cl-（100 mg/L）、BrO3-、Ca2+、Mg2+對(duì)其吸附起促進(jìn)作用。
　　Fe(1.39%)-15 min-H2O2對(duì)砷的吸附過程更適合用Frundlich模型來描述，而Fe（0.485%）-24 h-H2O2更適合用Linear模型；這兩種材料的吸附反應(yīng)都主

5、要是物理吸附，且均是自發(fā)的放熱熵減反應(yīng)；準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型均可以很好的描述這兩種材料對(duì)砷的吸附，且它們的反應(yīng)速率控制階段是外擴(kuò)散階段；兩種材料的解吸率均大于80%。
　　由EDS可知，F(xiàn)e(1.39%)-15 min-H2O2的Fe原子百分比高于Fe（0.485%）-24 h-H2O2；SEM顯示Fe（0.485%）-24 h-H2O2表面覆蓋厚而均勻的納米羥基鐵，F(xiàn)e(1.39%)-15 min-H2O2表面覆蓋薄而均勻燒結(jié)扭曲的