凹凸棒石@C納米復合材料對Cr（Ⅵ）吸附-還原作用

編號：CPJS05173

篇名：凹凸棒石@C納米復合材料對Cr（Ⅵ）吸附-還原作用

作者：王詩生[1,2] ;李正軍[1] ;梁麗珠[1] ;盛廣宏[1,2]

關鍵詞：凹凸棒石@C納米復合材料 吸附 還原 Cr(Ⅵ)

機構： [1]安徽工業(yè)大學能源與環(huán)境學院,馬鞍山243032; [2]安徽工業(yè)大學生物膜法水質凈化及利用技術教育部工程研究中心,馬鞍山243032

摘要： 以凹凸棒石和葡萄糖為原料,通過設置凹凸棒石與葡萄糖不同質量比,采用水熱碳化法制備凹凸棒石@C納米復合材料,并選擇出去除Cr（Ⅵ）效果最佳的凹凸棒石@C納米復合材料.同時,利用傅里葉紅外光譜（FT-IR）、X射線衍射（XRD）、Zeta電位儀（Zeta）、X光電子能譜（XPS）手段對復合材料進行了表征,考察了時間和p H對其去除水中Cr（Ⅵ）的影響,探討了其吸附-還原機制.結果表明,最佳復合材料的凹凸棒石與葡萄糖質量比為1∶4;吸附平衡時間約為6 h,動力學過程符合準二級動力學模型.在p H為1～10時,Cr（Ⅵ）去除率隨p H升高而減小,p H=1時Cr（Ⅵ）去除率最大,高達92.7%,吸附率為48.5%,還原率為44.2%;而總鉻吸附率則隨p H升高先增大后減小,p H=2時最大,吸附率為50.2%,還原率為13.0%,表明對Cr（Ⅵ）去除存在吸附-還原作用,酸性越強,越容易發(fā)生還原反應.FT-IR分析結果表明,凹凸棒石@C納米復合材料表面存在含氧基團和還原性基團（Cx—OH、—CH等）;XPS分析結果表明其對Cr（Ⅵ）的去除是吸附-還原相互作用的結果,包括Cr（Ⅵ）在復合材料表面與含氧基團絡合配位吸附和靜電吸附,以及Cr（Ⅵ）還原Cr（Ⅲ）再吸附,其中,Cr（Ⅲ）再吸附主要通過與Mg2＋、Al3＋等陽離子交換作用實現(xiàn)的.