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摘要
为获得易于回收且对重金属吸附性能强的磁性材料，实验以牡蛎壳为原材料，磷酸铁和碳酸亚铁为铁源，通过共沉淀法制备磁性材料，并对其煅烧改性得到煅烧磷酸铁牡蛎壳（CPO）和煅烧碳酸亚铁牡蛎壳（CCO）磁性材料。通过不同初始pH值、吸附等温线及动力学等探究材料对Cd（Ⅱ）的吸附特性，采用SEM-EDS、XRD、FTIR和XPS等表征手段对材料吸附Cd（Ⅱ）的机理进行分析，同时在实际Cd污染土壤中进行实验研究，探究材料对土壤溶液中总Cd与各形态Cd的去除效果。结果表明：两种材料对Cd（Ⅱ）的最佳吸附pH值在4～6之间；在35℃时，CPO和CCO在水体中对Cd（Ⅱ）的最大理论吸附量可达214.20、116.04 mg·g-1，吸附过程均符合Langmuir模型，表明为单层吸附；CPO和CCO在100 min时达到吸附平衡，吸附过程均符合拟二级动力学，表明为化学吸附。表征结果表明，CPO和CCO对Cd（Ⅱ）的吸附机制以化学吸附为主，包括静电作用，材料表面的羧基、羟基与Cd（Ⅱ）的络合作用，以及磷酸根、碳酸根等与Cd（Ⅱ）的沉淀作用。在土壤实验中，CPO和CCO处理的土壤总Cd去除率为28.67%和22.05%，回收率为92.39%和89.72%，去除的Cd主要为酸提取态和可还原态，可氧化态和残渣态无显著变化。综上所述，本研究制备的煅烧磷酸铁牡蛎壳和煅烧碳酸亚铁牡蛎壳对Cd（Ⅱ）吸附量较大，且回收率高，具有较好的应用潜力。
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