铌酸盐改性钛酸纳米片对水中Pb(Ⅱ)的去除研究

作者：丁庆伟; 隋睿; 刘晓娜; 钱天伟^*

来源：山西大学学报(自然科学版), 2021, 44(06): 1250-1258.

DOI：10.13451/j.sxu.ns.2020022

• 铌酸盐/钛酸盐
• Pb(Ⅱ)
• 吸附
• 离子交换

采用一步水热法合成了铌酸盐负载钛酸纳米薄片(Nb/TiNFs),并研究了其对水体中Pb(Ⅱ)的吸附去除。X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)等结果证实Nb/TiNFs为纳米片状结构,是钛酸盐和铌酸盐的复合材料,以三钛酸盐为主要晶相。Nb/TiNFs对Pb(Ⅱ)显示出快速的吸附动力学,且符合准二级动力学模型,吸附机制主要是金属Pb(Ⅱ)与Nb/TiNFs层间-ONa/H基团的离子交换作用。Langmuir模型模拟最大吸附量Qmax为488.323 mg·g-1,低分离因子RL值表明Nb/TiNFs对Pb(Ⅱ)的吸附非常有利。Nb/TiNFs对重金属Pb(Ⅱ)在广泛的pH范围下都具有较好的去除效果,共存Na+对Pb(Ⅱ)的吸附几乎没有影响,Ca2+离子对Pb(Ⅱ)的吸附有轻微的抑制作用,而可溶性腐殖酸(HA)对Pb(Ⅱ)在Nb/TiNFs上的吸附会产生了一定抑制。Nb/TiNFs合成方法较简单、对金属阳离子表现出快速的吸附动力学和高吸附容量,可用于处理重金属Pb(Ⅱ)污染废水领域。

• 单位
  环境科学与工程学院; 太原理工大学; 太原科技大学