有机无机杂化层状硫属化合物对水中六价铬的吸附

作者：蔡节奎; 李建荣^*

来源：环境化学, 2022, 41(03): 1060-1068.

• 硫属化合物
• 铬
• 吸附
• 有机无机杂化

有机无机杂化层状硫属化合物[CH3NH3]2xMnxSn3-xS6·0.5H2O (x=0.5—1.1)(CMS)对水中Cr(Ⅵ)具有良好的吸附性能.采用XRD、SEM、XPS、EDS等手段表征了CMS吸附前后的化学组成、结构和微观形貌. CMS吸附Cr(Ⅵ)后导致层间距变大和颗粒表面变粗糙.考察了p H、反应时间、反应温度、初始浓度和共存离子等因素对CMS吸附Cr(Ⅵ)的影响.溶液p H明显影响CMS对Cr(Ⅵ)的吸附量.结果表明，在p H=2时，CMS的吸附量达到最大值.吸附过程的活化能为47.34 k J·mol-1且是一个吸热过程.在不同温度下，动力学数据符合准二级动力学模型. Langmuir等温吸附模型可以用来描述不同反应温度下的吸附平衡过程.在10、25、40℃下，CMS对Cr(Ⅵ)的最大吸附量分别是122.4、251.9、271.1 mg·g-1.溶液中共存阴离子对吸附的影响顺序为：磷酸盐>硫酸盐>氯盐>硝酸盐.一部分被吸附的Cr(Ⅵ)会被还原为Cr(Ⅲ).吸附后的CMS可以用Na OH(1 mol·L-1)再生并重复使用.本研究将为有机无机杂化层状硫属化合物去除重金属阴离子提供科学依据和技术基础.

• 单位
  阳光学院; 中国科学院城市环境研究所; 土木工程学院