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摘要
含镉废水的处理对于重金属镉的排放控制具有重要的意义.通过共沉淀法制备出了超顺磁性纳米Fe3O4@Si O2功能化材料(MFS),采用等温吸附实验和动力学实验方法研究了MFS对Cd2+的吸附热力学和动力学特征,并借助BET、XRD和SEM等结构表征研究了MFS对Cd2+吸附过程及机制.结果表明,MFS对Cd2+有较好的吸附效果,Langmuir方程能极好地描述吸附等温特征,最大吸附容量值为69.49 mg·kg-1;吸附反应的自由能变ΔG、焓变ΔH和熵变ΔS表明MFS材料对Cd2+的吸附是自发、吸热和熵增的过程;反应体系最佳初始pH为7;溶液中的Mg2+、SO42-、Ca2+和NO3-这4种干扰离子对吸附反应存在一定的抑制作用;拟二级动力学模型表明MFS对Cd2+的吸附过程分为快速的外扩散阶段与缓慢的内扩散阶段;MFS吸附Cd2+后经洗脱再生,材料重复使用3次后对Cd2+去除率仍达73%以上.BET、XRD、FTIR和VSM结构表征表明SiO2成功修饰在Fe3O4表面,MFS主要成球状,平均粒径为38.7 nm,饱和磁化强度为85.38 emu·g-1;XRD、EDS和XPS图谱揭示Cd2+被成功吸附到材料上,主要机制为Cd2+与材料表面的—OH发生配位反应.
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