超声氧化多壁碳纳米管对水中Ni(Ⅱ)的吸附效能

摘要：

针对地下水中微量致癌物——Ni(Ⅱ)的超标问题,开发了一种超声氧化多壁碳纳米管(MWCNTs-Mn)吸附剂,并将其用于去除水中Ni(Ⅱ).通过单因素变量法优化了 MWCNTs-Mn的制备条件,基于动力学和等温吸附实验考察了 MWCNTs-Mn对水中Ni(Ⅱ)的吸附效能,最后基于表面物化特性分析了 MWCNTs-Mn对水中Ni(Ⅱ)的吸附机理.结果表明:在KMnO4投量为2.1 g、超声氧化时间为2.5h、温度为35℃时,MWCNTs-Mn对Ni(Ⅱ)吸附效能最佳,MWCNTs-Mn对水中Ni(Ⅱ)的最大吸附量可达22.37 mg·g-1,比氧化前提高了16.61倍;MWCNTs-Mn对水中Ni(Ⅱ)的吸附可用Langmuir等温吸附模型(R2=0.996 2)和准二阶动力学吸附模型(R2=0.997 1)拟合,说明该吸附为单分子层吸附和化学吸附;与超声氧化前相比,MWCNTs-Mn的中孔孔容降低了 72.25％,O含量增加了 12.68％,这说明超声氧化增加了 MWCNTs-Mn表面的亲水性含氧官能基团(羟基和羧基)含量,并通过与水中Ni(Ⅱ)的表面络合进而提高其吸附效能.此吸附材料的优化合成可为地下水中Ni(Ⅱ)的有效去除提供技术支持.

关键词：超声氧化;多壁碳纳米管;吸附;Ni(Ⅱ)

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分类号：X703(一般性问题)

资助基金：国家重点研发计划资助项目;中央高校越崎青年学者资助项目;中央高校基本科研业务费专项资金资助

在线出版日期：2021-08-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2256-2264