Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在人造沸石上竞争吸附位点的研究Competitive Adsorption Sites of Pb(Ⅱ) and Cd(Ⅱ) on Artificial Zeolites
刘富平,刘宏芳,刘润龙,李江东,李欣,王瑞
摘要(Abstract):
Pb(II)和Cd(II)是水中常见的重金属离子,其超标排放对人体健康和水体环境有较大危害,因此,水中Pb(II)和Cd(II)的去除尤为重要。首先采用机械球磨法制备人造沸石材料,然后研究了Pb(II)和Cd(II)在该材料上的吸附特性。研究结果表明:人造沸石去除Pb(II)和Cd(II)的过程符合Langmuir模型,单一吸附时:Pb(II)和Cd(II)的吸附量分别为503.97和460.23 mg/g,竞争体系下,Pb(II)和Cd(II)的初始浓度比为1∶1、2∶1和1∶2时,Pb(II)和Cd(II)的吸附量分别为468.41、474.71、419.01 mg/g和437.13、365.39、420.31 mg/g.竞争体系下:Pb(II)的选择系数为0.366 8-83.389 7,远大于Cd(II)的选择系数,Pb(II)为二元吸附体系的优势离子。由点位能量分布可知,Pb(II)和Cd(II)的初始浓度和吸附量与位点能量成负相关。单一体系时:Pb(II)和Cd(II)的E_m分别为45.50和47.58 kJ/mol竞争体系下,不同浓度比时:Pb(II)和Cd(II)的平均位点能量E_m和位点分布的均匀性不同,与具体的吸附体系相关。
关键词(KeyWords): 人造沸石;吸附模型;位点能量分布;竞争吸附
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金(41807130);; 山西省自然科学基金(201901D111249)
作者(Author): 刘富平,刘宏芳,刘润龙,李江东,李欣,王瑞
参考文献(References):
- [1] 张振江,郭瑞.水环境重金属元素污染现状分析[J].世界有色金属,2019(23):227-229.
- [2] 左思敏,荆肇乾,陶梦妮,等.天然沸石和改性沸石在废水处理中的应用研究[J].应用化工,2019,48(5):1136-1139.
- [3] 赵民,王森,李悦,等.新型钛酸钠填料对Cu2+、Pb2+、Zn2+和Cd2+的竞争吸附研究[J].环境科学学报,2019,39(2):390-398.
- [4] 甄豪波,胡勇有,程建华.壳聚糖交联沸石小球对Cu2+、Ni2+及Cd2+的吸附特性[J].环境科学学报,2011,31(7):1369-1376.
- [5] 陈月芳,彭焕玲,侯荣荣,等.改性泥炭对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的单一及竞争吸附研究[J].应用化工,2019,48(2):243-247.
- [6] 张晓,陈刚,陈晨,等.天然沸石去除多种重金属的特性研究[J].有色金属(冶炼部分),2020(8):84-91.
- [7] 黄丽敏,靳强,杨斌,等.位点能量分布理论及其在土壤和沉积物对污染物吸附研究中的应用[J].环境化学,2017,36(11):2424-2433.
- [8] 汤睿,王忠凯,刘坤,等.磁性有机膨润土对Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)的竞争吸附[J].非金属矿,2019,42(4):77-81.
- [9] 陈月芳,彭焕玲,侯荣荣,等.改性泥炭对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的单一及竞争吸附研究[J].应用化工,2019,48(2):243-247.
- [10] 王小娟,岳钦艳,赵频,等.赤泥颗粒吸附剂对重金属Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)吸附性能研究[J].工业水处理,2013,33(5):61-64.
- [11] 隋睿,刘晓娜,杨改强,等.铌酸盐负载钛酸纳米片对水中Pb(II)和Cd(II)的吸附研究[J].太原科技大学学报,2022,43(1):82-87.
- [12] 张丹丹,刘绍刚,董慧峪,等.松香基三烯丙酯交联聚合树脂的合成及其对水中Pb(II)、Cd(II)和Cu(II)的吸附性能与机制[J].环境科学学报,2022,42(3):162-175
- [13] 蒋晖,刘秀丽,孙姣霞,等.BPA和EE2在PA微塑料上的竞争吸附特征研究[J].中国环境科学,2021,41(12):5736-5746.
- [14] 张宏,朱振亚,姜英宇,等.壳聚糖和FeS改性生物炭吸附四环素:吸附机制与位能分布[J].环境科学学报,2020,40(12):4306-4317.
- [15] 王雪平,陈爱侠,陈贝,等.基于位点能量分布理论对苯酚和双酚A在沉积物中的竞争吸附研究[J].环境科学学报,2019,39(4):1220-1225.