一步法低溫合成二維CNx納米材料及其對水中重金屬離子的吸附性能

編號：CYYJ02285

篇名：一步法低溫合成二維CNx納米材料及其對水中重金屬離子的吸附性能

作者：張開勝 蔡興國 孔令濤 劉錦淮

關鍵詞： 二維納米材料 氮化碳 納米吸附劑 吸附 重金屬離子

機構： 中國科學院合肥智能機械研究所

摘要： 利用尿素和乙二胺四乙酸鈉鹽通過一步法低溫固相裂解合成了二維納米碳氮材料(2-D CNx),實現(xiàn)了對水中重金屬離子的吸附去除。系統(tǒng)地研究了2-D CNx對水中重金屬離子Cd2+、Pb2+和Cu2+的吸附性能,其吸附動力學過程均符合準二級動力學模型,吸附等溫線更符合Langmuir模型。結果表明:Cd2+、Cu2+和Pb2+的初始濃度均為40 mg·L-1,在25℃下,達到平衡時吸附量分別達到了79.4、58.5、72.8 mg·g-1;2-D CNx在比較廣泛的pH范圍(3.0~9.0)內(nèi)對重金屬離子都具有比較好的吸附效果;吸附劑在吸附柱過濾穿透實驗中表現(xiàn)出很好的吸附效果和可重復利用性,且具有良好的機械穩(wěn)定性。進一步的機理分析探明,吸附主要基于材料表面的羥基和重金屬離子交換及氨基與重金屬離子的絡合協(xié)同作用。