FeMnNi-LDHs对水中As(Ⅲ)的吸附性能与机制

作者：廖玉梅; 余杰; 魏世强; 蒋珍茂^*

来源：环境科学, 2021, 42(01): 293-304.

DOI：10.13227/j.hjkx.202005012

• 层状双氢氧化物(LDHs)
• 砷(As)
• 氧化
• 吸附去除
• 毒性控制

稳定和高效地去除地下水中的As(Ⅲ)仍然是一个具有挑战的全球性问题.本研究以Fe、Mn和Ni这3种元素作为层板阳离子,采用共沉淀法制备出三金属层状双氢氧化物FeMnNi-LDHs,利用XRD、TEM、FT-IR和XPS等技术对其结构进行表征,并探讨其对水中As(Ⅲ)的吸附去除能力与机制.结果表明,Fe Mn Ni-LDHs具有层状双氢氧化物的典型特征峰,峰型尖锐,结晶度高,TEM图像也显示有明显的层状结构.其对As(Ⅲ)的吸附动力学符合准二级动力学模型,等温吸附曲线符合Freundlich等温方程,45℃时最大吸附量为240.86 mg·g-1,明显高于其他层状双氢氧化物.在pH为2～9范围内,FeMnNi-LDHs对As(Ⅲ)均有较好的吸附效果.水中共存PO43-和CO32-离子对As(Ⅲ)存在竞争吸附,而NO3-、Cd2+和Pb2+影响较小.其去除吸附机制主要为氧化、离子交换和配位络合,其中Mn在As(Ⅲ)的氧化过程中有重要贡献.制备出的FeMnNi-LDHs对水中As(Ⅲ)的吸附去除和毒性控制具有良好的应用潜力.

• 出版日期2021
• 单位西南大学