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纳米活性氧化铝负载磁性纳米零价铁对不同重金属的吸附机理 总被引:1,自引:0,他引:1
采用液相还原法将纳米零价铁(nZVI)均匀负载在纳米活性氧化铝(γ-Al2O3)表面和孔道内壁上,制备出磁性纳米零价铁/活性氧化铝复合材料(nZVI/γ-Al2O3)并对其进行了表征,模拟了5种典型重金属离子Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)在nZVI/γ-Al2O3上的吸附等温线和动力学,并研究了多元重金属离子体系中竞争吸附和协同吸附行为.结果表明,磁性纳米零价铁负载在纳米活性氧化铝上,不仅克服了因体积效应和表面界面效应所导致的nZVI颗粒团聚,而且使nZVI仍处于稳定的高表面能状态.nZVI/γ-Al2O3复合材料兼具高表面积、高还原性和高表面活性,其对Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)离子表现出了良好的吸附性能,单一重金属离子的饱和吸附容量分别为53.0、74.9、114.7、99.1、42.9 mg·g-1.在多元重金属离子体系中5种重金属离子存在竞争吸附和协同吸附作用.当pH为6.67,吸附剂投加量为0.5 g·L-1,各重金属离子初始浓度为10 mg·L-1时,300 min内Cr(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)的去除率分别高达99.9%、99.9%、99.9%、81.7%,处理后Cr(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)平衡浓度均低于检出限,Mn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)平衡浓度分别为1.9 mg·L-1和6.4 mg·L-1;在多元体系下Zn(Ⅱ)与其他金属离子存在协同吸附,但Cd(Ⅱ)与其他重金属离子存在竞争吸附,其去除率仅为37.7%.因此,nZVI/γ-Al2O3复合吸附材料用于去除废水中典型重金属具有良好的应用前景. 相似文献
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废旧阴极炭(Spent potlining)是铝电解行业产生的一种高无机氟含量危险废物.本研究以高炉矿渣(Blast furnace slag)为添加剂与废旧阴极炭混合焚烧,模拟计算有关反应的吉布斯自由能,研究焚烧过程中氟化物的转化和稳定化行为.结果表明,高炉矿渣中的钙基化合物可促进废旧阴极炭中的NaF和Na3AlF6转化为稳定的CaF2. 在850 ℃、焚烧1 h的条件下,废旧阴极炭和高炉矿渣混合样(4/6,质量比)水溶性氟浸出率降低42.27%;同时,减少HF释放可使氟化物保留率提高3.85%.高炉矿渣的掺入将其中93.50%的氟化物固定于底渣中,显著降低了废旧阴极炭的浸出毒性.高炉矿渣中的SiO2和Al2O3促进了NaF向CaF2的热转化行为,高炉矿渣参与焚烧使得焚烧底渣颗粒更加疏松、分散,底渣的 氟化物主要以Ca4Si2O7F2形态存在,表明高炉矿渣具有协同处置废旧阴极炭的良好性能. 相似文献
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