煤矸石负载Fe/FeOx纳米颗粒的制备及其对镉的吸附性能

作者：王姣^*; 林昶锟; 李逸飞

来源：复合材料学报, 2022, 39(07): 3317-3329.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20210906.003

• 煤矸石
• Fe/FeOx纳米颗粒
• 湿法生长
• 吸附
• 镉

为了采用一系列工艺对煤矸石进行提纯，采用硼氢化钠化学液相还原法制备了煤矸石负载的Fe/FeOx纳米颗粒(nFe/FeOx-Gangue)，用于吸附水中重金属离子Cd(Ⅱ)。在均匀设计的基础上，考察了铁与煤矸石质量比、硼铁摩尔比、还原速度等因素对nFe/FeOx-Gangue的影响。采用XRD、TEM、BET和TGADSC对合成的样品进行了表征，发现Fe/FeOx纳米颗粒或独立存在于煤矸石表面，或串联成链吸附在矿物表面、尖锐的边缘和角缘，其中固定在粘土矿物表面的颗粒大部分呈球形，分散良好，偶有少量球状或块状聚集体。多个样品比对结果显示，铁与煤矸石质量比(g/g)应保持在1.6，合适的硼铁摩尔比为4或4.5。吸附结果显示，nFe/FeOx-Gangue对Cd(Ⅱ)的去除效果在很大程度上取决于pH值，pH值为5，室温条件下接触10 min后，nFe/FeOx-Gangue对Cd(Ⅱ)的去除率达83%，再生的nFe/FeOx-Gangue在5.0 mg/L溶液中连续第6次吸附Cd(Ⅱ)效率达99.12%，煤矸石负载的Fe/FeOx纳米颗粒可应用于水中重金属离子的吸附。

• 单位
  山西大学