凹凸棒黏土负载纳米TiO2-Fe3O4吸附剂的制备及Cr(Ⅵ)的脱除

摘要：

采用溶胶-凝胶法、一锅反应法制备了负载纳米TiO2和Fe3 O4的凹凸棒黏土(TiO2-Fe3 O4-ATP)吸附剂,并进行了模拟废水中Cr(Ⅵ)的吸附及脱附性能的研究.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和EDS等分析方法对ATP负载纳米TiO2-Fe3 O4前后结构进行了表征,考察了物料配比及吸附时间、pH值、温度、投加量和初始质量浓度对Cr(Ⅵ)吸附率的影响.结果表明,吸附剂在Ti元素含量与负载总量的摩尔比为3:4时吸附效果最佳.当吸附剂质量为0.6 g,Cr(Ⅵ)离子初始质量浓度小于0.8 mg/L时,pH=6,温度20℃,吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附率为79.8％.TiO2-Fe3 O4-ATP吸附剂对Cr(Ⅵ)离子吸附满足Freundlich模型.在20～40℃ 条件下,吸附过程△G<0、△S=-43.55 J/(mol·K)、△H=-14.36 kJ/mol,表明该吸附是个自发、熵减、放热的过程.吸附过程符合准二级动力学模型,吸附速率控制步骤以表面化学反应为主.TiO2-Fe3 O4-ATP吸附剂在循环使用4次后,吸附率仍能达到65％以上.

关键词：凹凸棒黏土、TiO2、Fe3O4、吸附剂

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分类号：O647.3(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：甘肃省自然科学基金3ZX062-B25-002;甘肃省建设科技攻关项目JK2010-31;金川公司预研基金JCYY2013002

在线出版日期：2019-04-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：324-334