凹凸棒黏土负载纳米TiO2-Fe3O4吸附剂的制备及Cr(Ⅵ)的脱除

作者：李静萍^*; 杨仕海; 刘洋; 柏文博

来源：应用化学, 2019, 36(03): 324-334.

• 凹凸棒黏土
• TiO2
• Fe3O4
• 吸附剂

采用溶胶-凝胶法、一锅反应法制备了负载纳米TiO2和Fe3O4的凹凸棒黏土(TiO2-Fe3O4-ATP)吸附剂,并进行了模拟废水中Cr(Ⅵ)的吸附及脱附性能的研究。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和EDS等分析方法对ATP负载纳米TiO2-Fe3O4前后结构进行了表征,考察了物料配比及吸附时间、pH值、温度、投加量和初始质量浓度对Cr(Ⅵ)吸附率的影响。结果表明,吸附剂在Ti元素含量与负载总量的摩尔比为3∶4时吸附效果最佳。当吸附剂质量为0. 6 g,Cr(Ⅵ)离子初始质量浓度小于0. 8 mg/L时,pH=6,温度20℃,吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附率为79. 8%。TiO2-Fe3O4-ATP吸附剂对Cr(Ⅵ)离子吸附满足Freundlich模型。在20～40℃条件下,吸附过程ΔG <0、ΔS=-43. 55 J/(mol·K)、ΔH=-14. 36 k J/mol,表明该吸附是个自发、熵减、放热的过程。吸附过程符合准二级动力学模型,吸附速率控制步骤以表面化学反应为主。TiO2-Fe3O4-ATP吸附剂在循环使用4次后,吸附率仍能达到65%以上。

• 单位
  兰州交通大学; 生物工程学院