層狀金屬硫?qū)倩飳λ袖\的離子交換性能研究
更新時(shí)間:2015-05-22 13:42
來源:環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)
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摘要:通過水熱反應(yīng)制備的層狀金屬硫?qū)倩颣1.9Mn0.95Sn2.02S6(KMS),對水中Zn2+具有良好的吸附性能.采用X射線衍射儀(XRD)、場發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)和能譜儀(EDS)等手段表征了KMS吸附前后的結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成和微觀形貌.Zn2+與K+發(fā)生離子交換后,會與硫產(chǎn)生共價(jià)鍵作用而被吸附,材料的層間距由0.851nm變?yōu)?.123nm.化學(xué)吸附導(dǎo)致吸附后的KMS表面會變得粗糙.考察了pH、反應(yīng)時(shí)間、初始濃度、反應(yīng)溫度和共存離子等因素對KMS吸附Zn2+的影響.在pH=3~6之間,溶液的pH對吸附量沒有明顯影響.在不同溫度下,動力學(xué)數(shù)據(jù)符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型,而且速率控制步驟主要由液膜擴(kuò)散控制.吸附過程的活化能為40.24kJ·mol-1.在10℃、25℃和40℃下,KMS對Zn2+的最大吸附量分別是:111.67mg·g-1、142.91mg·g-1和161.02mg·g-1.Langmuir等溫吸附模型可以用來描述吸附平衡過程.堿金屬和堿土金屬離子對Zn2+去除率的影響較小,影響順序是Ca2+>Mg2+>Na+,而重金屬離子對Zn2+的去除影響較大,影響順序是Cd2+>Pb2+>Cu2+>Ni2+.離子交換后的KMS不會再釋放出Zn2+,可以作為一種永久儲存重金屬的廢棄物.

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