南海深海沉积物对Cu(Ⅱ)的吸附特性研究

摘要：

南海深海沉积物除了包含常规的岩源物质,还有丰富生物来源的海相化石.有孔虫壳体作为南海沉积物最重要的组分之一,其在重金属吸附方面的应用潜力还未可知.本研究以南海深海海域表层沉积物为研究对象,通过吸附动力学、热力学和吸附等温实验探究了其对重金属Cu(Ⅱ)的吸附特性以及pH、有机质对吸附过程的影响.结果表明,Cu(Ⅱ)在沉积物上的吸附过程符合伪二级动力学模型,主要为化学吸附,目吸附速率受到非均相扩散和内扩散两方面的控制.南海深海沉积物对Cu(Ⅱ)的最大吸附量可达到361.49 mg·g-1,且该吸附过程能很好的符合Langmuir等温吸附模型,是自发进行的放热反应.pH对吸附过程的影响显著,在2.0～5.0的pH值范围内随pH升高而增加,沉积物中有机物对吸附的贡献率为17.40％.通过XPS、FTIR、XRD、SEM-EDS等技术分析表明,沉积物表面或层间的部分Ca(Ⅱ)与溶液中的Cu(Ⅱ)发生了离子交换作用,碳酸盐矿物在Cu(Ⅱ)的吸附中发挥了重要作用.吸附在沉积物表面的Cu同时以Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)的形式存在,—OH和OH·在吸附过程中通过促进Cu(OH)2形成来将Cu吸附在沉积物表面.吸附后,沉积物表面形成了蓝铜矾和水胆矾的新矿相.

关键词：深海沉积物、铜离子、重金属吸附、吸附特性

所属期刊栏目：43

分类号：X131;X52(环境化学)

资助基金：国家重点研发计划No.2022YFC2804002

在线出版日期：2023-10-17（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：152-163