磁性納米Fe3O4@ZrO(OH)2的合成及對(duì)水中氟和砷的吸附性能研究.pdf

1、氟和砷對(duì)人類、動(dòng)物和植物均具有潛在的危害，飲水除氟除砷技術(shù)的研究已經(jīng)成為環(huán)境科學(xué)重要的研究課題之一。本文用共沉淀法將ZrOCl2·8H2O包裹在磁性納米Fe3O4表面，合成了一種針對(duì)高濃度含氟含砷廢水的高效新型磁性納米吸附劑Fe3O4@ZrO(OH)2。對(duì)此吸附劑進(jìn)行了表征。并考察了此吸附劑對(duì)水中氟和砷的吸附容量，反應(yīng)溫度、平衡時(shí)間、pH值和干擾離子對(duì)吸附效果的影響，以及吸附劑解吸后的重復(fù)利用次數(shù)。研究結(jié)果表明：
　　(1)磁性納

2、米吸附劑Fe3O4@ZrO(OH)2能快速將水中的F-除去，吸附規(guī)律符合Langmuir和Freundlich恒溫吸附模型，對(duì)水中F-的最大吸附容量可達(dá)可達(dá)188.68mg/g。在吸附過(guò)程中，反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行。pH對(duì)F-吸附量的影響比較明顯，在酸性條件下更有利于Fe3O4@ZrO(OH)2對(duì)氟離子的去除。此外，磁性納米Fe3O4@ZrO(OH)2吸附劑除F-效果穩(wěn)定，其它離子對(duì)F-的干擾的不是很明顯。解吸后的吸附劑能利用4次以上。

3、>　　(2)磁性納米吸附劑Fe3O4@ZrO(OH)2對(duì)水中As(III/V)最大吸附容量分別可達(dá)188.68mg/g和108.70mg/g。吸附規(guī)律仍可用Langmuir和Freundlich恒溫吸附模型來(lái)表示。As(III/V)均符合擬二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)模型。吸附平衡時(shí)間在10min左右。對(duì)As(III)的吸附過(guò)程是一個(gè)自發(fā)過(guò)程。As(III)隨pH的增加呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)，在中性偏弱堿時(shí)吸附性能最佳；而As(V)則隨pH的增加呈現(xiàn)逐漸

4、遞減的趨勢(shì)。干擾離子對(duì)As(III)影響較大，而對(duì)As(V)則表現(xiàn)出正吸附的現(xiàn)象。解吸后的吸附劑仍能利用4次以上。
　　(3)當(dāng)F-和As(III/V)同時(shí)存在時(shí)，磁性納米Fe3O4@ZrO(OH)2吸附劑對(duì)溶液中總氟和總砷的吸附量分別可達(dá)70.42mg/g和133.33mg/g。吸附過(guò)程仍符合Langmuir和Freundlich吸附等溫模型。反應(yīng)約20min左右吸附即可達(dá)到平衡。用擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)實(shí)驗(yàn)所得相關(guān)數(shù)據(jù)擬合后線性良