铁锰氧化物改性铝污泥对Pb2+和Cu2+的吸附性能

作者：蒋亚辉; 张增强; 李荣华; 王权; 郭瞻宇; 肖然

来源：西北农林科技大学学报(自然科学版), 2019, 47(04): 91-100.

DOI：10.13207/j.cnki.jnwafu.2019.04.012

• 铝污泥
• 铁锰氧化物
• 重金属吸附

【目的】以陕西杨凌某自来水厂铝污泥(Al-WTRs)为原料,对其进行改性,研究改性后铝污泥对Pb2+和Cu2+的吸附性能,以期为Al-WTRs的利用提供途径。【方法】采用KMnO4和FeCl2·4H2O对Al-WTRs进行改性,制备铁锰氧化物改性铝污泥(M-Al-WTRs),采用比表面(BET-N2)、扫描电镜(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)等方法对改性前后Al-WTRs进行表征分析,并探讨不同pH、吸附时间、重金属初始质量浓度、温度和离子强度等条件下M-Al-WTRs对Pb2+和Cu2+的吸附性能。【结果】与Al-WTRs(9.10m2/g)相比,M-Al-WTRs比表面积显著增大到100.8m2/g;SEM-EDS、XRD、FTIR分析结果显示,M-Al-WTRs表面粗糙,且负载许多颗粒,并保持无定形态。M-Al-WTRs对Pb2+和Cu2+的吸附量随着pH的增加逐渐增大,最终趋于稳定,其中当pH=5时,M-Al-WTRs对Pb2+和Cu2+的吸附量分别为67.18和20.81mg/g,分别比Al-WTRs提高了109.1%和68.64%。M-Al-WTRs对Pb2+和Cu2+的吸附动力学符合准二级吸附动力学模型,吸附等温线符合Langmuir等温模型。热力学分析表明,M-Al-WTRs对Pb2+和Cu2+的吸附是自发、吸热、增熵的过程。M-Al-WTRs对Pb2+和Cu2+的吸附几乎不受离子强度的影响,属于专性吸附。【结论】成功制备了对Pb2+和Cu2+具有良好吸附效果的M-Al-WTRs。

• 出版日期2019
• 单位西北农林科技大学