锆基框架材料复合Fe_(2)O_(3)对砷的去除及机理研究

作者：余文婷^*; 罗明标

来源：Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2023, 1-13.

DOI：10.19756/j.issn.0253-3820.221186

• 砷
• UiO-66(OH)@Fe_(2)O_(3)
• 吸附
• 机理

利用水热法制备UiO-66(OH)@Fe2O3复合材料，并将其用于As(III)和As(V)的吸附。结果表明，UiO-66(OH)@Fe2O3去除As(III)的最佳pH=11，平衡吸附时间为180 min，最大吸附量为140.0 mg/g，此时去除As(III)的主要形态为H2AsO3-；UiO-66(OH)@Fe2O3去除As(V)的最佳pH=9，平衡吸附时间为90 min，最大吸附量为260.0 mg/g，在该pH值下去除As(V)的主要形态为HAsO42-。进一步探究了此吸附剂对砷的吸附动力学和热力学行为，考察了共存离子对吸附的影响，并评价了吸附剂的重复使用效果。结果表明，此吸附剂对As(III)和As(V)的去除均满足拟二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型，并且在不同温度下的ΔG?均小于零，表明整个吸附过程属于自发的单层的化学吸附。除PO43-外，其他共存离子对吸附的影响较小。将吸附后的材料用0.25 mol/L Na2SO4洗脱，5次吸附-解吸实验结果表明，复合材料对As(III)的去除率达60%以上，对As(V)的去除率达80%以上。XRD、FTIR、SEM和XPS的表征结果表明，此吸附剂对砷的吸附主要是以化学过程为主，砷主要通过与中心原子锆络合形成Zr-O-As键以及与Fe2O3水解产生的铁氢氧化物共沉淀而被去除。此吸附剂对于去除不同形态的砷具有较好的吸附活性，同时为以锆基框架材料作为基底材料的复合材料开发提供了理论参考。

• 单位
  东华理工大学; 中国地质大学（北京）