摘要

使用液相还原法制备羟基磷灰石与纳米零价铁(HAP@nZVI)复合材料,采用实验室静态批试验探讨其对模拟Mn(II)污染地下水的处理效果及机理。表征结果显示HAP@nZVI复合材料表面分布不均匀、松散多孔,nZVI不均匀分布在HAP表面及空隙中。静态批试验结果表明HAP@nZVI复合材料在溶液pH = 5、复合材料用量0.36 g·L-1、反应时间t = 180 min条件下最有利于Mn(II)的吸附,在该试验条件范围内Mn(II)最大吸附量达到31.4 mg·g-1,准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型可以较好地描述HAP@nZVI复合材料对Mn(II)的吸附过程,说明吸附过程属于单层吸附且主要为化学吸附。反应后复合材料整体结构没有发生较大改变,-OH、Fe-O、P-O基团均参与了反应。由氧O 1s和磷P 2p的结合能发生位移可知有表面络合作用;铁的溶出以及Fe0消逝表明存在着氧化还原反应;Ca 2p轨道的峰强降低说明存在离子交换。最后,将HAP@nZVI复合材料与已报道吸附剂对锰离子的吸附性能进行对比,结果表明本研究材料吸附性能良好。