氨基改性SiO2气凝胶去除Cu(Ⅱ)的性能与机制

摘要：

为有效去除液相中重金属Cu(Ⅱ),以正硅酸乙酯为原料、3-氨丙基三乙氧基硅烷为氨基化试剂,通过共缩聚法合成氨基改性SiO2气凝胶(NG).系统考察pH、离子强度、时间、温度等因素对NG去除Cu(Ⅱ)的影响,结合吸附动力学模型、吸附等温模型、吸附热力学、位点能量分布理论分析其吸附机制.研究结果表明:pH在3.00～6.00条件下,Cu(Ⅱ)吸附量随pH升高而增大.离子强度由0 mol/L增至0.08 mol/L时,Cu(Ⅱ)吸附量受抑制作用呈逐渐降低趋势,FTIR分析显示NG与Cu(Ⅱ)主要形成外层络合物.NG吸附Cu(Ⅱ)时间在8 h内基本达到平衡,其吸附主要经过边界层扩散、颗粒内扩散与化学吸附等过程,且该吸附过程最符合准二级动力学模型与Freundlich模型.温度升高有利于促进吸附反应发生,Cu(Ⅱ)最大吸附量达到130.45 mg/g,其吸附过程属吸热、熵增加的自发反应.位点能量分布显示随吸附反应进行,Cu(Ⅱ)优先占据NG上高能量吸附位点,再占据低能量吸附位点,NG吸附Cu(Ⅱ)的主要机制是外层络合与静电作用.

关键词：气凝胶、吸附、Cu(Ⅱ)、动力学、模型、位点能量分布

所属期刊栏目：40

分类号：TQ352;TB332

在线出版日期：2023-09-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：4613-4624