碳納米管-羥磷灰石對鉛的吸附特性研究
更新時間：2015-06-29 13:24
來源：環(huán)境科學
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摘要
采用多壁碳納米管-羥磷灰石(MWCNT-HAP)復合材料,通過間歇試驗研究了MWCNT-HAP對Pb(Ⅱ)的吸附特性.主要探討了固液比、pH、離子強度、反應時間、Pb(Ⅱ)的初始質(zhì)量濃度及溫度等因素對吸附的影響.結(jié)果表明,固液比、pH與溫度對于去除Pb(Ⅱ)的影響較大,離子強度影響較小.當溫度為20℃,固液比為0.08g·L-1,pH0為5.5,Pb(Ⅱ)的初始質(zhì)量濃度為100mg·L-1時,吸附量為716.13mg·g-1.動力學試驗結(jié)果表明,MWCNT-HAP吸附Pb(Ⅱ)為快速反應過程,在30min時,吸附量可達最大吸附量的90%,60min即可達平衡.偽二級動力學模型可較好地擬合動力學試驗數(shù)據(jù),可采用該模型描述MWCNT-HAP對Pb(Ⅱ)吸附的動力學過程.熱力學試驗結(jié)果表明,在不同溫度下的自由能變均為負值,表明MWCNT-HAP對Pb(Ⅱ)的吸附為自發(fā)反應,升溫有利于反應進行.Langmuir模型擬合不同溫度下的等溫試驗結(jié)果得到可決定系數(shù)(R2為0.9998~1.0000),可采用該模型模擬MWCNT-HAP對Pb(Ⅱ)的等溫吸附過程.MWCNT-HAP去除Pb(Ⅱ)的主要機制為MWCNT-HAP表面含氧官能團與Pb2+間的絡(luò)合反應、HAP的分解-沉淀、Pb2+與Ca2+離子交換等.
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