负载铁锰氧化物的玉米芯炭对Pb2+的吸附作用

摘要：

采用两步浸渍-草酸盐热解法制备了均匀负载铁锰氧化物的磁性玉米芯炭(MnFeOx@CCBC),通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积分析仪和pH漂移实验等表征,证明制备的MnFeOx@CCBC材料表面由MnFe2O4和无定形态的δ-MnO2或水合氧化锰组成,PHzPC约为6.0,比表面积为3.9 m2·g-1.同时,比较研究了MnFeOx@CCBC和原始玉米芯炭(CCBC)对Pb2+的吸附动力学和热力学行为.结果表明:吸附过程均符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型,在实验条件下,MnFeOx@CCBC对Pb2+的吸附速率和吸附量都明显优于CCBC,准二级动力学速率常数大3.3倍,理论平衡吸附量高6.95倍;在30℃时,MnFeOx@CCBC和CCBC的饱和吸附量分别为99.60和15.66mg·g-1;Pb2+的吸附过程是熵驱动和吸热的.傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等分析表明,MnFeOx@CCBC的主要吸附位是Mn—OH,其主要吸附机理是Pb2+对Mn—OH中H+的置换,并形成内层表面络合物.

关键词：玉米芯炭、铁锰氧化物、负载、吸附作用、Pb2+

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分类号：X13(环境化学)

资助基金：国家重点研发计划项目2018YFC0506901;河北省自然科学基金B2017205146

在线出版日期：2019-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：2997-3009