Mg(OH)2@粉煤灰复合材料对重金属离子的去除研究

摘要：

根据"粒子设计"思想,以粉煤灰为载体,采用非均匀形核法制备了一种核壳结构粉煤灰负载纳米氢氧化镁复合材料,并对其吸附废水中Cu(Ⅱ),Ni(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)性能进行研究.采用扫描电子显微镜(SEM)、EDS能谱、比表面积分析仪(BET)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)等技术对包覆前后的复合粉体进行了表征.结果表明,复合粉体表面均匀包覆了大量纳米氢氧化镁和少量水合碳酸镁,比表面积增大到原来(粉煤灰1.79m2/g)的30多倍,平均孔径由11nm增加至14.7nm.平均孔隙宽度从12.8nm增加至15.4nm.粉煤灰表面的Si-O-Si、Si-O-C与氢氧化镁之间形成Si-O-C-O-Mg和Si-O-Mg-OH.复合粉体材料去除重金属的效率明显高于原粉煤灰和氢氧化镁,其单位饱和吸附量分别达到了 216.30、116.50、160.96mg/g.根据Zeta电位、FTIR及模拟方程分析了复合粉体吸附重金属离子机理,结果表明复合粉体材料对重金属离子通过沉淀反应、静电吸引、离子交换等方式进行吸附,吸附过程等温线符合Langmuir等温模型,动力学符合颗粒内扩散模型,热力学符合自发吸热反应.通过解吸再生试验发现,经过5次循环再生利用后,复合粉体对重金属离子的去除率达到50％以上,这说明复合粉体在吸附过程中具有良好的再生性能.

关键词：粉煤灰、氢氧化镁、复合材料、重金属离子、吸附剂

所属期刊栏目：42

分类号：X751(矿业、冶金工业废物处理与综合利用)

资助基金：国家自然科学基金;国家环境保护矿冶资源利用与污染控制重点实验室开放基金

在线出版日期：2023-02-20（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：5713-5724