磁性鈦酸納米管對水中Pb(Ⅱ)的吸附.pdf

1、采用水熱法制備鈦酸納米管(Titanate Nanotubes，簡稱TNTs)，以此為基體，以硫酸亞鐵銨和硫酸鐵銨為鐵源，在鈦酸納米管表面沉積磁性納米顆粒，得到磁性鈦酸納米管(Magnetic Titanate Nanotubes，簡稱MTNTs)。通過X射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)、BET比表面積、X射線光電子能譜分析(XPS)及磁性能分析(VSM)等表征手段，分析TNTs和MTNTs的表面形貌、組成以及磁性能等特性。以水中

2、Pb(Ⅱ)為目標(biāo)污染物，考察了環(huán)境溫度、pH值、共存離子等因素對TNTs和MTNTs吸附Pb(Ⅱ)的影響，研究了TNTs的再生性能以及MTNTs的穩(wěn)定性。主要的實驗結(jié)論如下:
　　 表征結(jié)果顯示:在TNTs表面沉積磁性納米顆粒后，TNTs的管狀結(jié)構(gòu)完好，磁性納米顆粒主要以磁鐵礦(Fe3O4)、磁赤鐵礦(γ-Fe2O3)、赤鐵礦(α-Fe2O3)的形式沉積于鈦酸納米管的表面或孔道中，負(fù)載量增大比表面積相應(yīng)減小，當(dāng)負(fù)載量為1:5、1

3、:2及1:1時，比表面積分別由原來的302.62m2/g降低至214.31m2/g、176.26m2/g和111.49m2/g。Zeta電位顯示負(fù)載量增大至1:1時，MTNTs的零電位點(diǎn)升高至pH=3.0～4.0; VSM檢測表明，MTNTs的飽和磁化度為18.225emu/g，具有很高的磁響應(yīng)能力，磁分離效果良好。
　　 TNTs和MTNTs吸附Pb(Ⅱ)的結(jié)果顯示:pH值對Pb(Ⅱ)的吸附有較大影響，較高的溶液pH值更有利于

4、Pb(Ⅱ)的吸附，pH=5.0～5.5時，吸附量逐漸趨于穩(wěn)定。環(huán)境溫度對MTNTs吸附Pb(Ⅱ)的影響要強(qiáng)于TNTs，溫度升高有利于Pb(Ⅱ)的吸附，45℃時Pb(Ⅱ)在TNTs和MTNTs表面的最大吸附量分別為303.1mg/g和250.0mg/g。實驗還考察了Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)兩種共存離子對Pb(Ⅱ)吸附過程的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Cu(Ⅱ)的存在對Pb(Ⅱ)吸附效果的影響較Cd(Ⅱ)明顯，在溶液中加入30mg/L Cu(Ⅱ)后，TNT