氨基复合铁氧化物对As(Ⅴ)的吸附性能与机理

作者：晋银佳; 陈享享; 王丰吉; 朱跃

来源：环境工程学报, 2017, 11(04): 2025-2033.

• 氯化十六烷基三甲铵
• Fe2O3
• As(Ⅴ)
• 吸附去除
• 循环利用

用氯化十六烷基三甲铵(Cetyltrimethylammonium chloride,CTAC)修饰铁氧化物Fe2O3,得到氨基复合的铁氧化物纳米材料(Fe2O3@CTAC)并研究了其对As(Ⅴ)的吸附去除性能及机理。CTAC修饰不会改变Fe2O3的物理化学结构,而形成的Fe2O3@CTAC不仅可以通过铁氧化物表面络合作用吸附As(Ⅴ),复合材料表面的氨基也可以通过静电作用吸附As(Ⅴ)。因而复合材料对As(Ⅴ)的吸附去除效果显著提升,饱和吸附容量可以达到23.13 mg·g-1。Fe2O3@CTAC吸附As(Ⅴ)可以在2 min内达到平衡,符合拟二级动力学模型和two-site Langmuir模型。在pH为39的范围内,Fe2O3@CTAC均能有效吸附去除As(Ⅴ),去除率均能达到90%以上。天然有机质和硫酸根、碳酸氢根、硅酸根对As(Ⅴ)在Fe2O3@CTAC上的吸附没有明显的抑制作用。磷酸根由于与As(Ⅴ)存在竞争吸附作用而抑制As(Ⅴ)的吸附,然而在通常水体磷酸根浓度条件下,Fe2O3@CTAC对As(Ⅴ)的去除率依然达到90%以上。此外,Fe2O3@CTAC可以再生并重复利用,经过5次循环利用后As(Ⅴ)的去除率能够保持在85%以上。

• 单位
  土木工程学院; 华电电力科学研究院