Fe-Mn二元氧化物强化活性铝硅酸盐矿物对Tl(Ⅰ)的去除及其机制

作者:邹友琴; 李群; 李卓悦; 刘耀驰; 李勇丽; 章萍
来源:吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(03): 992-1003.
DOI:10.13278/j.cnki.jjuese.20210087

摘要

铊(Tl)对哺乳动物具有高毒性,Tl(Ⅰ)是其在水中常见稳定易迁移形态,难于处理。本研究采用共沉淀法将Fe、Mn氧化物负载于活性铝硅酸盐矿物(AAM)制得Fe-Mn二元氧化物复合活性铝硅酸盐(FMAAM),并将其应用于水中Tl(Ⅰ)的去除。通过批量试验,研究了FMAAM吸附剂用量、初始pH、离子浓度等因素对Tl(Ⅰ)去除的影响,并阐述了去除机制。结果表明:在120 min时,FMAAM对Tl(Ⅰ)的吸附达到平衡,且在pH为3~9的条件下,FMAAM对Tl(Ⅰ)有较好的吸附效果,去除率都高于89.0%;FMAAM对Tl(Ⅰ)的吸附过程更符合Langmuir模型,其在293 K(pH=7, 1.00 g/L)条件下,对Tl(Ⅰ)的最大吸附量为61.50 mg/g。同时测定了FMAAM的比表面积(SBET)、平均孔径和总孔体积,其中,FMAAM的SBET(36.830 m2/g)高于AAM的SBET(0.165 m2/g),且相差200倍以上。根据X射线能谱(EDX)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)分析,FMAAM对Tl(Ⅰ)的吸附机理为离子交换、络合反应和氧化沉淀。

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