改性凹凸棒石對水溶液中Pb(II)吸附性能研究

張 婕， 蔡 麗， 王景濤， 陳衛航

(鄭州大學 化工與能源學院，河南 鄭州 450001)

改性凹凸棒石對水溶液中Pb(II)吸附性能研究

張 婕， 蔡 麗， 王景濤， 陳衛航

(鄭州大學 化工與能源學院，河南 鄭州 450001)

以3-氨丙基乙氧基硅烷(APTES)為改性劑，成功地合成改性凹凸棒石(ATP)，并研究了其對水溶液中Pb(II)的吸附性能.主要采取SEM、XRD、BET、FTIR和TGA對改性前后ATP的物理結構和化學組成進行測試分析；通過單因素靜態實驗,探討了吸附時間、吸附劑用量、溫度、Pb(II)初始濃度等因素對改性ATP吸附Pb(II)性能的影響.結果表明吸附時間80 min,吸附劑用量0.35 mg·L-1,溫度35 ℃，pH為6,初始濃度100 mg·L-1時平衡吸附量為241.4 mg·g-1.

凹凸棒石； 表面改性； 吸附性能； Pb(II)

0 引言

冶金、電鍍、化工、石油精煉等工業廢水中含有鉛、鎘、汞多種有害重金屬離子.其中鉛主要經消化道及呼吸道被人體吸收,對造血系統、神經系統、消化系統造成損害.治理廢水污染的傳統方法雖有很多,但吸附法因其高效、簡便、易操作而被廣泛采用.

凹凸棒石(ATP)是一種含有晶質水合鎂、鋁酸鹽的粘土礦物[1].ATP比表面積大、來源廣、成本低、儲量豐富,尤其在我國江蘇盱眙縣儲量為8.9億噸.ATP在重金屬離子吸附、有機污染物吸附等廢水處理領域得到越來越廣泛的研究和重視.天然ATP是一種常見、廉價的吸附材料，但含有蒙脫土、石英、白英石及碳酸鹽礦物等雜質，對Pb(II)的吸附量較低.筆者選用ATP,除對其常規提純處理；還首次在表面接枝APTES,對Pb(II)的吸附效果顯著.此改性過程為一步改性，過程簡單，影響因素較少.

1 實驗原理及方法

1.1實驗試劑及儀器