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超顺磁性纳米Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)功能化材料对镉的吸附机制 被引量：15
1
作者 张立志 易平 +1 位作者 方丹丹 王强 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期2917-2927,共11页
含镉废水的处理对于重金属镉的排放控制具有重要的意义.通过共沉淀法制备出了超顺磁性纳米Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)功能化材料(MFS),采用等温吸附实验和动力学实验方法研究了MFS对Cd^(2+)的吸附热力学和动力学特征,并借助BET、XRD和SEM等结... 含镉废水的处理对于重金属镉的排放控制具有重要的意义.通过共沉淀法制备出了超顺磁性纳米Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)功能化材料(MFS),采用等温吸附实验和动力学实验方法研究了MFS对Cd^(2+)的吸附热力学和动力学特征,并借助BET、XRD和SEM等结构表征研究了MFS对Cd^(2+)吸附过程及机制.结果表明,MFS对Cd^(2+)有较好的吸附效果,Langmuir方程能极好地描述吸附等温特征,最大吸附容量值为69.49 mg·kg^(-1);吸附反应的自由能变ΔG、焓变ΔH和熵变ΔS表明MFS材料对Cd^(2+)的吸附是自发、吸热和熵增的过程;反应体系最佳初始pH为7;溶液中的Mg^(2+)、SO_(4)^(2-)、Ca^(2+)和NO_(3)^(-)这4种干扰离子对吸附反应存在一定的抑制作用;拟二级动力学模型表明MFS对Cd^(2+)的吸附过程分为快速的外扩散阶段与缓慢的内扩散阶段;MFS吸附Cd^(2+)后经洗脱再生,材料重复使用3次后对Cd^(2+)去除率仍达73%以上.BET、XRD、FTIR和VSM结构表征表明SiO_(2)成功修饰在Fe_(3)O_(4)表面,MFS主要成球状,平均粒径为38.7 nm,饱和磁化强度为85.38 emu·g^(-1);XRD、EDS和XPS图谱揭示Cd^(2+)被成功吸附到材料上,主要机制为Cd^(2+)与材料表面的—OH发生配位反应. 展开更多
关键词 镉污染 磁性纳米fe_(3)o_(4)@sio_(2)功能化材料(mfs) Cd^(2+) 吸附 机制
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