碳纳米管-羟磷灰石对铅的吸附特性研究

摘要：

采用多壁碳纳米管-羟磷灰石(MWCNT-HAP)复合材料,通过间歇试验研究了 MWCNT-HAP 对Pb(Ⅱ)的吸附特性.主要探讨了固液比﹑ pH﹑离子强度﹑反应时间﹑ Pb(Ⅱ)的初始质量浓度及温度等因素对吸附的影响.结果表明,固液比﹑ pH 与温度对于去除Pb(Ⅱ)的影响较大,离子强度影响较小.当温度为20℃,固液比为0.08 g.L -1,pH0为5.5,Pb(Ⅱ)的初始质量浓度为100 mg.L -1时,吸附量为716.13 mg.g -1.动力学试验结果表明,MWCNT-HAP 吸附Pb(Ⅱ)为快速反应过程,在30 min时,吸附量可达最大吸附量的90℅,60 min 即可达平衡.伪二级动力学模型可较好地拟合动力学试验数据,可采用该模型描述 MWCNT-HAP 对Pb(Ⅱ)吸附的动力学过程.热力学试验结果表明,在不同温度下的自由能变均为负值,表明 MWCNT-HAP对Pb(Ⅱ)的吸附为自发反应,升温有利于反应进行. Langmuir 模型拟合不同温度下的等温试验结果得到可决定系数(R2为0.9998~1.0000),可采用该模型模拟 MWCNT-HAP 对Pb(Ⅱ)的等温吸附过程. MWCNT-HAP 去除Pb(Ⅱ)的主要机制为MWCNT-HAP 表面含氧官能团与 Pb2+间的络合反应﹑ HAP 的分解-沉淀﹑ Pb2+与 Ca2+离子交换等.

关键词：多壁碳纳米管、羟磷灰石、铅、吸附、反应时间、固液比、pH

分类号：X703.1(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金项目51179023

在线出版日期：2015-08-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：2554-2563