磁性納米羥基磷灰石吸附劑的制備及其性能研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，廢水的大量排放，土壤和水體中重金屬積累的加劇，重金屬污染日益嚴(yán)重。由于重金屬易通過(guò)食物鏈而生物富集，對(duì)生物和人體健康構(gòu)成嚴(yán)重的威脅，如何有效地治理重金屬污染已成為人類共同關(guān)注的問(wèn)題。
　　 重金屬污染主要來(lái)自采礦業(yè)、冶金、機(jī)械加工、表面處理及重工業(yè)等。除去水中重金屬離子的方法很多，傳統(tǒng)的方法有化學(xué)沉淀法、氧化還原法、鐵氧體法、離子交換樹脂法等，但是這些方法存在投資大、運(yùn)行成本高、操作管理繁瑣、且容易造成二次污

2、染等問(wèn)題，同時(shí)也不能有效實(shí)現(xiàn)重金屬和水資源的再利用。目前，實(shí)際運(yùn)用中較多的是采用吸附法，吸附法因其材料便宜易得、成本低、去除效果好而一直受到人們的青睞。
　　 近年來(lái)利用無(wú)機(jī)材料和納米材料作為吸附劑已經(jīng)成為一個(gè)熱門的研究領(lǐng)域。納米羥基磷灰石(簡(jiǎn)稱HAP)作為一種由無(wú)機(jī)物組成的納米材料吸附劑，其具有較高的生物相容性和吸附性能，并且已廣泛應(yīng)用于重金屬離子的去除。但作為吸附處理重金屬離子的納米羥基磷灰石吸附劑，其性能和效果還有進(jìn)一步改

3、進(jìn)和提升的空間。
　　 本論文的主要工作是合成磁性納米羥基磷灰石并探索將其作為吸附劑去除水溶液中重金屬離子的可能性。吸附劑的性能通過(guò)掃描電鏡(SEM)，X射線能量色散分析(EDAX)，BET表面積測(cè)定，X射線衍射(XRD)，Zeta電位測(cè)定和磁性分析進(jìn)行了表征。實(shí)驗(yàn)中考察了接觸時(shí)間，初始金屬離子濃度，吸附劑用量，pH值和競(jìng)爭(zhēng)吸附等因素的影響。同時(shí)考察了吸附劑在四中不同洗提液中的脫附情況。動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，等溫線數(shù)據(jù)

4、符合Langmuir等溫線模型。結(jié)果表明，磁性納米羥基磷灰石對(duì)Cd2+和Zn2+的最大吸附容量分別為：1.964 mmoL g-1和2.151 mmoL g-1。吸附劑的最佳用量為0.1g L-1，在pH為4-8的范圍內(nèi)，吸附量隨著pH的增加而增加。在二元體系中，Cd2+和Zn2+的總吸附容量基本不變，但磁性納米羥基磷灰石對(duì)Cd2+的吸附力比對(duì)Zn2+的吸附力大。用于金屬離子脫附的最有效的洗提液為EDTA，其對(duì)Cd2+和Zn2+的脫附率