不同钙源纳米零价铁-羟基磷灰石复合材料的制备及其对Mn%28Ⅱ%29的吸附性能.pdf

d o i:j i s s n 收稿日期:基金项目:江西省自然科学基金资助项目(B A B L );核资源与环境国家重点实验室自主基金资助项目(Z )作者简介:李蒨旻(),女,硕士研究生;通信作者:张卫民(),男,博士,教授,博士生导师不同钙源纳米零价铁羟基磷灰石复合材料的制备及其对M n()的吸附性能李蒨旻,张卫民,陈家鸿,卢琪愿,(东华理工大学 核资源与环境国家重点实验室,南昌 ;东华理工大学 水资源与环境工程学院,南昌 )摘要:通过液相还原法制备了两种不同钙源的纳米零价铁羟基磷灰石复合材料(N F H和C F H).通过静态批试验,研究了溶液p H、反应时间、初始锰浓度、反应温度等因素对N F H和C F H吸附水中M n()的影响,对复合材料吸附前后的微观形貌进行表征,并借助动力学模型分析其吸附机理.结果表明,在复合材料投加量 g L、初始锰浓度 m g L、溶液p H为 、反应时间 m i n的条件下,N F H和C F H吸附水中M n()的最大吸附量分别为 、m g g.N F H和C F H对M n()吸附过程更符合准二级动力学模型(R )和L a n g m u i r模型(R ),吸附机理皆为单层化学吸附.关键词:纳米零价铁(n Z V I);羟基磷灰石(HA P);锰;吸附机理;动力学中图分类号:X 文献标志码:A文章编号:()P r e p a r a t i o no fN a n o s c a l eZ e r o V a l e n t I r o n H y d r o x y a p a t i t eN a n o c o m p o s i t e sw i t hD i f f e r e n tC a l c i u mS o u r c e sa n dT h e i rA d s o r p t i o nP r o p e r t i e s f o rM n()L IQ i a n m i n,Z HANG W e i m i n,CHE NJ i a h o n g,L U Q i y u a n,(S t a t eK e yL a b o r a t o r yo fN u c l e a rR e s o u r c e sa n dE n v i r o n m e n t,E a s tC h i n aU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y,N a n c h a n g ,C h i n a;S c h o o l o fW a t e rR e s o u r c e sa n dE n v i r o n m e n t a lE n g i n e e r i n g,E a s tC h i n aU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y,N a n c h a n g ,C h i n a)A b s t r a c t:T w o n a n o s c a l e z e r o v a l e n ti r o n h y d r o x y a p a t i t e n a n o c o m p o s i t e s(N F H a n d C F H)w i t hd i f f e r e n t c a l c i u m s o u r c e s w e r e p r e p a r e d b y l i q u i d p h a s e r e d u c t i o n m e t h o d T h r o u g h s t a t i c b a t c he x p e r i m e n t s,t h ee f f e c t so fs o l u t i o n p H v a l u e,r e a c t i o nt i m e,i n i t i a l m a n g a n e s ec o n c e n t r a t i o n,a n dr e a c t i o nt e m p e r a t u r eo nt h ep e r f o r m a n c eo f N F H a n d C F H a d s o r p t i o no f M n()i n w a t e r w e r es t u d i e d C o m b i n e dw i t hm i c r o s c o p i c c h a r a c t e r i z a t i o no f c o m p o s i t em a t e r i a l b e f o r e a n da f t e r a d s o r p t i o n,a n dt h ea d s o r p t i o n m e c h a n i s m w a sf u r t h e ra n a l y z e db ya d s o r p t i o nk i n e t i cm o d e l T h er e s u l t ss h o wt h a tt h em a x i m u ma d s o r p t i o nc a p a c i t yo fM n()a d s o r b e di nw a t e rb yN F Ha n dC F Hi s m g ga n d m g gr e s p e c t i v e l y u n d e rt h ec o n d i t i o n si n c l u d i n g g L o fc o m p o s i t e m a t e r i a l,i n i t i a lm a n g a n e s e c o n c e n t r a t i o no f m g L,p Hv a l u e o f t h e s o l u t i o n t ob e s e t t o ,a n d r e a c t i o n t i m e o f m i n T h ea d s o r p t i o np r o c e s so fM n()b yN F Ha n dC F Hi sm o r ec o n s i s t e n tw i t ht h eq u a s i s e c o n d o r d e rk i n e t i cm o d e l(R )a n d L a n g m u i r m o d e l(R ),a n dt h ea d s o r p t i o n m e c h a n i s mi s m o n o l a y e rc h e m i c a l a d s o r p t i o n K e yw o r d s:n a n o s c a l e z e r o v a l e n t i r o n(n Z V I);h y d r o x y a p a t i t e(H A P);m a n g a n e s e;a d s o r p t i o nm e c h a n i s m;k i n e t i c s有色金属(冶炼部分)(h t t p:y s y l b g r i mm c n)年第 期作为地下 水中常见 的锰污 染 物 在 水 中 常 以M n的形式存在,其氧化物普遍存在于土壤和沉积物中,由于其具有活跃的化学反应特性,可以对沉积物、土壤以及相关水系统的化学行为造成影响.国标 地下水质量标准(G B )类水中锰浓度限值要低于 m g L,这意味着当水中锰含量远远超过这一数值时,很有可能随着物质循环进入生物体,从而对生物体自身造成严重影响.当生物体过度摄入锰时会产生严重的神经毒性,对中枢神经系统造成损伤.因此,探寻高效且可持续地修复含锰污染地下水的技术具有深远的现实意义.可渗透反应墙技术(P R B)具有成本相对低廉、可持续性 强、高效便 捷、对周边环 境扰动小等 优点,成为近年来一种极具前景的地下水原位修复技术.目前,沸石、钢渣、零价铁、膨润土、羟基磷灰石等是P R B技术常用的介质材料.纳米零价铁(n Z V I)比表面积大、活性位点多,但是,在实际应用中n Z V I存在着表面易团聚导致比表面积减少、还原性强以致表面易形成钝化层、极细小的颗粒尺寸造成分离困难,以及二次污染等问题和风险.因此通过对n Z V I的物理化学性质进行改性,或者与其他材料进行复合,可以使n Z V I表面更稳定,从而减少聚集,还能降低其毒性.羟基磷灰石(H y d r o x y a p a t i t e,HA P,化学式为C a(P O)(OH),具有较大比表面积和高活性的特点,在去除重金属污染中常被广泛作为P R B技术中矿物类吸附介质材料.通过将HA P和n Z V I进行复合制成新型纳米级材料,以此规避n Z V I在吸附过程中的一些劣势,同时增强反应活性.Z E N G等使用HA P与n Z V I制成n Z V I HA P复合材料,用于批量吸附试验去除铀,去除率可达 .高芳等对比了几组介质材料在水中吸附U()的效果,发现n Z V I HA P复合材料的吸附效果优于n Z V I,U()的去除率可达到 .卢琪愿等以钢渣负载n Z V I H A P复合材料对M n()进行吸附,M n()吸附量和去除率分别为 m g g和 .王新宇 等用活性炭负载n Z V I HA P复合材料对M n()进行吸附,在 最 佳 条 件 下 达 到 吸 附 平 衡 时,吸 附 量 为 m g g.目前国内对n Z V I HA P复合材料吸附M n()的相关研究资料较少,也没有考虑到不同钙源因素会影响n Z V I HA P复合材料对M n()的吸附性能.本文分别采用C a(N O)和C a C l作为H A P不同的钙源,将H A P和n Z V I进行复合,制备成n Z V I HA P复合材料(分别记为N F H和C F H).通过静态批试验,研究了溶液p H、反应时间、初始锰浓度、反应温度等因素对N F H和C F H吸附水中M n()的性能影响,对复合材料吸附前后的微观形貌进行表征,并通过动力学模型分析了其吸附机理.试剂与仪器试剂:F e S O HO、N a H B、NHHO、H C l、HNO、HP O、C a(NO)、C a C l、P V P,均为分析纯;M n C l,优级纯.材料制备仪器与设备:p H计(F E )、电子天平(A R )、电动搅拌器(D WZ)、台式低速离心机(T D A WS)、气浴恒温震荡器(S E Z A)、恒温干燥箱(D G G B)、恒温鼓风干燥箱(D G G B).材料表征分析及溶质浓度测定仪器与设备:扫描电 子 显 微 镜(N o v aN a n oS EM )、能 谱 分 析仪(E s c a l a b X i)、X射线衍射 仪(D a d v a n c e)、傅里叶红外光谱仪(N i c o l e t )、电感耦合等离子体发射光谱仪(I C P O E S).试验方法 试验材料制备)锰溶液的配制将 g M n C l固体溶解在 m L HNO溶液中,将其加热至固体完全溶解,静置冷却,并在L容量瓶进行定容,充分摇匀,最终制成为g LM n()溶液.)复合材料的制备将 g的F e S O HO固体分别完全溶于 m L和 m L m o l L HP O溶液中,用NHHO调节溶液的p H至 ,再将 gN a B H固体和 gP V P快速加入溶液中,不断搅拌生成n Z V I,继续使用电动搅拌器搅拌m i n,用NHHO调节p H至 .随后分别缓慢加入 m Lm o l LC a(NO)HO溶液和 m Lm o l LC a C l溶液,同时滴加NHHO使溶液p H维持在 ,搅拌 m i n,倒出上层悬浮液,陈化 h.将烧杯中复合凝胶移至离心机,r m i n离心m i n,材料用去离子水反复清洗至无氨水味,烘干并研磨至过 目筛,密封保存待用,所得固体分别记为N F H和C F H.年第 期有色金属(冶炼部分)(h t t p:y s y l b g r i mm c n)复合材料吸附水溶液中M n()的性能试验)溶液p H对N F H和C F H吸附M n()的影响称取 gN F H和C F H、m L初始浓度为 m g L的M n()溶液放入 m L锥形瓶(即材料的投加量为 g L),使用NHHO和HC l将溶液的p H分别调节至 、,随后以 r m i n的速率振荡,反应时间为 m i n,反应结束后取出静置待测,最后使用电感耦合等离子体发射光谱仪对溶液中的M n()进行测定.)反应时间对N F H和C F H吸附M n()的影响称取 gN F H和C F H、m L初始浓度为 m g L的M n(I I)溶液放入 m L锥形瓶,调节p H为试验)确定的最佳值,分别在恒温振荡器内反应、m i n,反应结束后取出,静置溶液后测定.其他操作与溶液p H影响试验相同.)初始锰浓度对N F H和C F H吸附M n()的影响称取 gN F H和C F H、m L初始浓度分别为、m g L的M n()溶液放入 m L锥形瓶,调节溶液p H为试验)确定的最佳值,反应时间为试验)确定的最佳反应时间,反应结束后取出,静置溶液后测定.其他操作与p H影响试验相同.)反应温度对N F H和C F H吸附M n()的影响称取 gN F H和C F H、m L初始浓度为 m g L的M n()溶液放入 m L锥形瓶,调节p H为试验)确定的最佳值,反应时间为试验)确定的最佳反应时间,振荡器温度分别为、,反应结束后取出,静置溶液后测定.其他操作与p H影响试验相同.结果与讨论 表征分析 S EM E D S分析图(a)和图(b)中N F H和C F H吸附前表面都比较粗糙、不平整,表面杂乱无序地分布着大量孔隙和空穴结构,这使得吸附剂的比表面积增加,也为水溶液中的M n()提供了吸附点位.图(c)和图(d)显示吸附后的复合材料表面变得比吸附前更为平整、光滑,孔隙和空穴结构也消失了,说明M n()成功充填至复合材料空隙.N F H和C F H吸附前后元素质量百分比的变化如表所示.图N F H和C F H吸附前后的S EM图像F i g S EMi m a g e sb e f o r ea n da f t e ra d s o r p t i o no fN F Ha n dC F H有色金属(冶炼部分)(h t t p:y s y l b g r i mm c n)年第 期表N F H和C F H吸附前后元素质量百分比的变化T a b l eC h a n g e s i ne l e m e n tm a s sp e r c e n t a g eo fN F Ha n dC F Hb e f o r ea n da f t e ra d s o r p t i o n元素N F H C F H 吸附前吸附后吸附前吸附后C O P C a F e M n 图中复合材料吸附后的E D S图谱显示新产生了M n的特征峰,说明M n()被成功吸附到了复合材料表面.结合表的元素变化可知,在吸附过程中,N F H和C F H吸附后复合材料表面的M n元素质量分数分别达到了 和 .X R D分析如图所示,吸附前的复合材料主要组成矿物为C a(P O)(OH)、C aH P O(P O)OH、C aF e(P O)、C a(P O)(OH)等.吸附前N F H和C F H中F e元素存在两种价态(分别为F e、F e),表明该复合材料具有氧化还原作用.吸附后复合 材 料 成 分 中 增 加 了M n H P O HO和M n(P O),说明水溶液中M n()被成功地吸附入复合材料空隙,这与上章中的结论一致.F T I R分析图为N F H和C F H吸附前后的F T I R谱.可知,在N F H和C F H吸附前,、c m处是OH伸缩振动峰,说明了羟基皆存在复合材料表面,而这可能是复合材料表面的羟基自由缔合所致;、c m处是羟基和羰基的CO伸缩振动峰;、c m处和 、c m处分别为P O基团的强伸缩振动峰和弯曲振动峰 ;、c m处 是F eO的 特 征 吸 收峰.恰恰有以上带负电荷的基团存在于复合材料表面,因此促进了N F H和C F H对M n()的吸附.对比图中N F H和C F H吸附M n()前后的峰谱图可发现,这两种复合材料吸附前后的吸收峰谱基本一致,仅有小范围内的位移,并没有出现新的特征吸收峰谱,这表明在吸附过程中复合材料一直保持着原有的结构.值得注意的是,在图(a)N F H的峰谱图中,吸附前 c m处的OH伸缩振动峰朝吸附后高波数 c m处移动,出现了最大 c m的位移,峰强减弱,原因可能是复合材料表面的OH基团在吸附过程中与M n()发生离子交换作用.N F H和C F H吸附M n()的静态批试验分析 溶液p H对N F H和C F H吸附M n()的影响由图可知,溶液p H对N F H和C F H去除水中M n()的影响是显著的,当p H时,去除率都随p H的增大而增大;p H时,随着溶液中H浓度逐渐下降,复合材料表面负电荷性增强,与带正电荷的锰离子产生了强烈的静电作用,使N F H和C F H的M n()去除率达到最高值,这时吸附量分别为 m g g和 m g g;p H时,去除率开始下降,原因可能是形成M n(OH)沉淀包裹住了复合材料的表面,造成有效吸附点位的减少,或者是水溶液中M n()反应新生成了带负电荷的锰羟合配离子,与复合材料表面带负电的官能团发生了排斥作用.这一结果也和 节中复合材料表面带负电荷基团的研究结果一致.因此水中M n()吸附的最佳p H为.反应时间对N F H和C F H吸附M n()的影响图中N F H和C F H对M n()的时间吸附曲线走向基本趋同,在前 m i n,复合材料的表面除了有不少未发挥离子交换作用的C a外,还有大量活性吸附位点,并且此时M n()浓度较高,于是反应速率和吸附量都急速上升;m i n,表面上未进行离子交换的基团也随着活性吸附点位的减少而减少,吸附速率开始变慢,去除率曲线开始趋向平缓,但N F H和C F H的吸附量还是逐步上升,未达到阈值;反应时间到 m i n后,复合材料表面的吸附点位被完全占据,去除率曲线变得水平,吸附量几乎不 再 增 加,吸 附 达 到 平 衡.因 此,N F H和C F H的反应时间必须达到 m i n才能保证该吸附过程达到平衡.试验数据显示,当复合材料投用量为 g L,初始锰浓度为 m g L,反应时间为 m i n达到吸附平衡时,N F H和C F H对溶液中M n()吸附量分别达到了 m g g和 m g g.年第 期有色金属(冶炼部分)(h t t p:y s y l b g r i mm c n)图N F H和C F H吸附前后的E D S谱F i g E D Ss p e c t r ab e f o r ea n da f t e ra d s o r p t i o no fN F Ha n dC F H有色金属(冶炼部分)(h t t p:y s y l b g r i mm c n)年第 期图N F H和C F H吸附前后的X R D谱F i g X R Dp a t t e r n sb e f o r ea n da f t e ra d s o r p t i o no fN F Ha n dC F H图N F H和C F H吸附前后的F T I R谱F i g F T I Rs p e c t r ab e f o r ea n da f t e ra d s o r p t i o no fN F Ha n dC F H图溶液p H对N F H和C F H吸附M n()的影响F i g E f f e c t so f s o l u t i o np Ho na d s o r p t i o no fM n()b yN F Ha n dC F H 初始锰浓度对N F H和C F H吸附M n()的影响如图所示,当复合材料投加量不变的情况下,随水溶液 中初始M n()浓 度 的 增 大,N F H和C F H的去除率降低,吸附量增大,并且N F H和C F H在各浓度的吸附量数据能拟合成相关系数较大的线性方程(R ),说明了锰浓度在 m g L的范围内,N F H和C F H对M n()的吸附能力与溶液的 初始锰浓度 呈 现 线 性 正 相 关 的关系.年第 期有色金属(冶炼部分)(h t t p:y s y l b g r i mm c n)图反应时间对N F H和C F H吸附M n()的影响F i g E f f e c t so f r e a c t i o nt i m eo na d s o r p t i o no fM n()b yN F Ha n dC F H图初始锰浓度对N F H和C F H吸附M n()的影响F i g E f f e c t so f i n i t i a lm a n g a n e s ec o n c e n t r a t i o no na d s o r p t i o no fM n()b yN F Ha n dC F H 反应温度对N F H和C F H吸附M n()的影响如图所示,在温度由 升至 的过程中,N F H和C F H对M n()的去除率和吸附量也随之 增 大,吸 附 容 量 分 别 提 高 了 约 和 ,这一结果表明了N F H和C F H在溶液中吸附M n()的过程属于吸热反应.温度升高使各类离子更倾向于做混乱无序的扩散运动,运动加快同时也提高了单位质量N F H和C F H对水溶液中M n()的吸附效率.吸附机理研究 吸附动力学分析为了阐明N F H和C F H在不同时间内的吸附机理,需进一步把吸附过程中的相关数据与各吸附动力学模型进行拟合.如图、图 和表所示,在四种动力学模型对N F H和C F H吸附M n()过程的拟合结果中,相关系数均大于 .图温度对N F H和C F H吸附M n()的影响F i g E f f e c t so f t e m p e r a t u r eo na d s o r p t i o no fM n()b yN F Ha n dC F H从图和图 可见,准二级优于准一级的拟合结果,N F H和C F H准二级拟合的相关系数分别为 和 ,拟合得到的平衡吸附容量分别为 、m g g,更接近在实际试验中 、m g g的吸附量,表明准二级模型更适 于 描 述N F H和C F H吸 附M n()的 过 程,N F H和C F H吸附M n()的过程受表面吸附动力学控制,吸附主导作用是共价键和离子交换的化学吸附.图(c)和图(c)中N F H和C F H的E l o v i c h动力学拟合曲线相关系数分别为 、,证明离子交换吸附在整个过程中起到了主导作用.另外,图(d)和图(d)中N F H和C F H的粒内扩散模型拟合曲线相关系数均不到 ,说明与该模型相关性弱,即粒内扩散模型不是该吸附过程中动力学控制的主要步骤.有色金属(冶炼部分)(h t t p:y s y l b g r i mm c n)年第 期图N F H吸附M n()的动力学模型拟合曲线F i g K i n e t i cm o d e l f i t t i n gc u r v e s f o ra d s o r p t i o no fM n()b yN F H图 C F H吸附M n()的动力学模型拟合曲线F i g K i n e t i cm o d e l f i t t i n gc u r v e s f o ra d s o r p t i o no fM n()b yC F H 年第 期有色金属(冶炼部分)(h t t p:y s y l b g r i mm c n)表N F H和C F H吸附M n()的动力学模型参数T a b l eK i n e t i cm o d e lp a r a m e t e r s f o ra d s o r p t i o no fM n()b yN F Ha n dC F H复合材料Qe,e x p(m gg)准一级动力学模型,l nQeQt l nQekt准二级动力学模型,tQtkQetQeQe,c a l(m gg)K(gm gm i n)RQe,c a l(m gg)K(gm gm i n)RN F H C F H 复合材料Qe,e x p(m gg)E l o v i c h动力学模型,Qtl n()l nt粒内扩散模型,QtKdt C(m ggm i n)(gm g)RKd(m ggm i n )CRN F H C F H 注:Qe和Qt分别为吸附平衡时和时间t时的吸附量;Qe,e x p为实际试验吸附平衡时的吸附量;Qe,c a l为模型的吸附量拟合值;K和K分别为准一级和准二级动力学模型的吸附速率常数;为速率常数;为反应初始吸附速率;Kd为颗粒内扩散速率常数;C为影响常数.表为N F H和C F H与其他吸附材料对M n()的吸附能力比较,由表可知,与其他研究报告中的吸附材料相比较,N F H和C F H展现了其优越的吸附能力,证明了N F H和C F H是一种非常适用于修复锰污染地下水的介质材料.吸附等温线分析L a n g m u i r模型假设吸附材料表面上形成了单层吸附质,而F r e u n d l i c h模型则适合描述非均匀吸附且不完全遵循单分子层吸附的形式.两种模型的拟合结果见图、图 和表,N F H和C F H的L a n g m u i r吸 附 等 温 模 型R分 别 为 、,均 大于F r e u n d l i c h吸附等 温模型,说 明N F H和C F H对溶液中M n()的吸附属于单层吸附,复合材料表面形成了能量均匀的吸附点位.表N F H和C F H与其他吸附材料对M n()的吸附能力比较T a b l eC o m p a r i s o no fa d s o r p t i o nc a p a c i t yo fN F Ha n dC F Hw i t ho t h e ra d s o r b e n t s f o rM n()吸附材料p HT K最大吸附量(m gg)参考文献石英砂负载羟基磷灰石 膨润土活性炭 改性沸石 柚子皮生物炭 石墨烯 泥炭拟青霉菌复合制剂 钢渣负载纳米零价铁羟基磷灰石 活性炭负载纳米零价铁羟基磷灰石 水喷电弧炉钢渣 改性橘子皮 N F H 本研究C F H 本研究图 N F H吸附M n()的等温拟合曲线F i g I s o t h e r m a l f i t t i n gc u r v e so fM n()a d s o r p t i o nb yN F H有色金属(冶炼部分)(h t t p:y s y l b g r i mm c n)年第 期图 C F H吸附M n()的等温拟合曲线F i g I s o t h e r m a l f i t t i n gc u r v e so fM n()a d s o r p t i o nb yC F H表N F H和C F H吸附M n()的等温线参数T a b l e I s o t h e r mp a r a m e t e r so fM n()a d s o r p t i o nb yN F Ha n dC F H复合材料L a n g m u i r吸附等温线模型F r e u n d l i c h吸附等温线模型CeQeCeQmQmKL,RLKLCl gQenl gCe l gKFQm(m gg)KL(Lm g)RKF(m gL)nRN F H C F H 注:C和Ce为吸附前和吸附平衡时溶质的浓度;Qm和Qe分别为单层饱和吸附容量和L a n g m u i r吸附等温线模型中最大吸附量拟合值;RL为分离因子;KL和KF为吸附平衡系数;n为F r e u n d l i c h吸附指数.如表所示,通过L a n g m u i r吸附等温模型拟合方程,计算出N F H和C F H的分离因子,最大理论单位吸附量分别为 、m g g,并且两者分离因子都处于的范围内,表明M n()易于被N F H和C F H吸附.另外,分离因子皆随溶液锰浓度的增加而降低,说明N F H和C F H吸附M n()的 过 程 是 不 可 逆 的.N F H和C F H的F r e u n d l i c h吸附等温拟合模型中算出n分别为 、,均小于 ,说明该吸附过程较容易进行.表N F H和C F H在不同锰浓度下的L a n g m u i r吸附等温线模型分离因子T a b l eS e p a r a t i o nf a c t o r so fL a n g m u i ra d s o r p t i o ni s o t h e r m m o d e l f o rN F Ha n dC F Ha td i f f e r e n tM nc o n c e n t r a t i o n s分离因子RL复合材料N F HC F H锰初始浓度(m gL)吸附热力学分析如图 和表所示,通过相关热力学方程式对N F H和C F H吸附M n()的过程进行拟合可知,N F H和C F H吸附过程中的H,说明提高温度有利于复合材料吸附M n();G为负值表明该吸附过程为自发过程,并随温度的增高,反应的自发程度越大;S,则说明属于熵增过程.这也恰恰证实了溶液中p H的变化,即:当发生水合或水解作用,被吸附物产生的水合离子被吸收时,结合水可能会解离从而返回到溶液中,进而增加吸附材料反应系统中的熵值.综上所述,N F H和C F H吸附M n()的过程属于一个自发、吸热和熵增的过程.图 N F H和C F H吸附M n()的热力学图F i g T h e r m o d y n a m i cd i a g r a m so fM n()a d s o r p t i o nb yN F Ha n dC F H 年第 期有色金属(冶炼部分)(h t t p:y s y l b g r i mm c n)表N F H和C F H吸附M n()的热力学参数T a b l eT h e r m o d y n a m i cp a r a m e t e r so fM n()a d s o r p t i o nb yN F Ha n dC F H复合材料S(Jm o lK)H(k Jm o l)G(k Jm o l)K K K KN F H C F H 结论)在复合材料投加量 g L,初始锰浓度 m g L,溶液p H为 ,反应时间 m i n最佳条件下,N F H和C F H吸附水中M n()的最大吸附量分别为 、m g g.)N F H和C F H对M n()吸附过程更符合准二级动力学模型,主要步骤受表面吸附控制,吸附过程 以 化 学 吸 附 反 应 为 主.等 温 线 模 型 更 符 合L a n g m u i r模型,即以表 面的单 层 化 学 吸 附 为 主.L a n g m u i r模型拟合的N F H、C F H最大理论单位吸附量分别为 、m g g.吸附热力学结果表明,N F H和C F H吸附M n()的过程属于一个自发、吸热的过程.)来自不同钙源的N F H和C F H是去除溶液中M n()的优良吸附材料,可以作为P R B反应介质材料.参考文献CHE N H,C O P E SR M a n g a n e s e i nd r i n k i n gw a t e r a n di n t e l l e c t u a li m p a i r m e n ti n s c h o o l a g e c h i l d r e nJE n v i r o n m e n t a l H e a l t h P e r s p e c t i v e s,():A D O I:e h p 赵琳,李俊彦,陈静,等锰神经毒性机制研究进展J中国药理学与毒理学杂志,():Z HA OL,L I JY,C H E NJ,e t a l P r o g r e s s i nt h es t u d yo fm a n g a n e s en e u r o t o x i c i t ym e c h a n i s mJ C h i n e s e J o u r n a l o fP h a r m a c o l o g ya n dT o x i c o l o g y,():覃海富,张卫民,马文洁,等 P R B技术修复地下水硝酸盐污染研究进展J工业安全与环保,():Q I N H F,Z HAN G W M,MA W J,e t a l R e s e a r c hp r o g r e s so nt h er e m e d i a t i o n o fn i t r a t e p o l l u t i o ni ng r o u n d w a t e rb yP R Bt e c h n o l o g yJ I n d u s t r i a lS a f e t ya n dE n v i r o n m e n t a lP r o t e c t i o n,():陈哲,冯秀娟,郑先坤,等纳米零价铁改性技术及其在污染修复中的应用研究进展J现代化工,():CHE NZ,F E N G XJ,Z HE N G X K,e t a l R e s e a r c hp r o g r e s so fn a n oz e r o v a l e n t i r o nm o d i f i c a t i o nt e c h n o l o g ya n d i t sa p p l i c a t i o n i np o l l u t i o nr e m e d i a t i o nJ M o d e r nC h e m i c a l I n d u s t r y,():S T E F AN I UK M,O L E S Z C Z UKP,OKYS R e v i e wo nn a n o z e r o v a l e n t i r o n(n Z V I):f r o m s y n t h e s i s t oe n v i r o n m e n t a la p p l i c a t i o n sJ C h e m i c a lE n g i n e e r i n gJ o u r n a l,:P I C C I R I L L OC,C A S T R OP C a l c i u mh y d r o x y a p a t i t e b a s e d p h o t o c a t a l y s t s f o r e n v i r o n m e n t r e m e d i a t i o n:c h a r a c t e r i s t i c s,p e r f o r m a n c e sa n df u t u r ep e r s p e c t i v e sJJ o u r n a l o fE n v i r o n m e n t a lM a n a g e m e n t,:Z E N GH,L UL,G O N GZH,e t