鈣鋁層狀雙氫氧化物(CaAl-LDH)對鉛鎘砷污染廢水的吸附性能及機(jī)制研究

編號：CYYJ04223

篇名：鈣鋁層狀雙氫氧化物(CaAl-LDH)對鉛鎘砷污染廢水的吸附性能及機(jī)制研究

作者：侯金鳳 孫倩 郝秀珍

關(guān)鍵詞： 鈣鋁層狀雙氫氧化物(CaAl-LDH) 吸附 重金屬 復(fù)合污染 廢水治理

機(jī)構(gòu)： State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture

摘要： 重金屬污染普遍存在且日趨嚴(yán)重,解決陽離子和陰離子重金屬共存的復(fù)合污染問題依然是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。本研究采用簡便的原位共沉淀法制備了鈣鋁層狀雙氫氧化物(CaAl-LDH),用于去除水中的重金屬離子。通過XRD、SEM、FTIR和XPS等表征方法研究CaAl-LDH的制備及其對重金屬離子的吸附機(jī)理。采用批吸附實(shí)驗(yàn)研究CaAl-LDH對Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和As(Ⅴ)三種金屬離子的吸附能力。結(jié)果表明,準(zhǔn)一級動力學(xué)模型可以很好地?cái)M合CaAl-LDH對三種重金屬的吸附。吸附等溫線結(jié)果表明,與Freundlich模型(R2<0.67)相比,Cd的吸附過程更符合Langmuir模型(R2>0.92)。Langmuir和Freundlich模型都能有效擬合Pb和As的吸附(R2>0.90)。CaAl-LDH對Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和As(Ⅴ)的最大吸附量分別為786.6、437.2和72.9 mg/g,并且在10 min內(nèi)能夠達(dá)到吸附平衡,反應(yīng)快速高效。CaAl-LDH對鉛、鎘、砷的吸附機(jī)理各異。鉛的吸附可能通過表面沉淀實(shí)現(xiàn),而鎘的吸附機(jī)理為同晶置換。至于As的吸附,可能涉及LDH層間的離子交換。該實(shí)驗(yàn)提供了一種對陰、陽離子重金屬都具有高效吸附性能的LDH材料,并在重金屬復(fù)合污染廢水治理中顯示出一定的應(yīng)用潛力。