研究报告
邹雪刚,吕文英,王雅兰,王枫亮,舒冉君,陆一达,陈玉萍,刘国光.介孔铁锰双金属氧化物对Pb2+的吸附及其机理研究[J].环境科学学报,2018,38(3):982-992
介孔铁锰双金属氧化物对Pb2+的吸附及其机理研究
- Study on adsorption of Pb2+ by mesoporous Fe-Mn binary oxide and its mechanisms
- 基金项目:广东省自然科学基金(No.2015A030313483);广东省教育厅特色创新类项目(No.2015KTSCX030);广东省普通高校创新团队建设项目(自然科学)(No.2015KCXTD007);广东省科技计划项目(No.2017A020216010)
- 邹雪刚
- 广东工业大学 环境科学与工程学院, 广州 510006
- 吕文英
- 广东工业大学 环境科学与工程学院, 广州 510006
- 王雅兰
- 广东工业大学 环境科学与工程学院, 广州 510006
- 王枫亮
- 广东工业大学 环境科学与工程学院, 广州 510006
- 舒冉君
- 广东工业大学 环境科学与工程学院, 广州 510006
- 陆一达
- 广东工业大学 环境科学与工程学院, 广州 510006
- 陈玉萍
- 广东工业大学 环境科学与工程学院, 广州 510006
- 刘国光
- 广东工业大学 环境科学与工程学院, 广州 510006
- 摘要:采用高温热解金属草酸盐的方法制备了介孔铁锰双金属氧化物(MFMBO),通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(HRTEM)和比表面测定仪等表征,证实合成的材料为类蠕虫状的介孔结构,比表面积为218.68 m2·g-1.MFMBO对Pb2+的吸附动力学符合准二级动力学方程,吸附等温曲线符合Langmuir模型,热力学参数表明对Pb2+的吸附过程是非自发和吸热的.实验条件下最大吸附量为250 mg·g-1,吸附性能优于大多无机吸附剂.傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等分析结果表明MFMBO对Pb2+的吸附机理主要为Pb2+对MFMBO表面羟基中H+的替换,从而形成内层表面络合物.
- Abstract:Mesoporous Fe-Mn binary oxide(MFMBO) were synthesized through the controlled thermal decomposition of oxalate precursor. XRD、SEM、HRTEM and N2 adsorption analysis indicated that the as-prepared MFMBO possessed homogeneous worm-like mesopores structure with a high surface areas of ca. 218.68 m2·g-1. The adsorption of Pb2+ by MFMBO was well coincide with the pseudo-second-order kinetics model and Langmuir model could better describe the adsorption isotherms.Thermodynamic parameters demonstrated that the Pb2+ adsorption process was nonspontaneous and endothermic. In addition,the maximum adsorption capacity of Pb2+ onto MFMBO was 250 mg·g-1,which was superior to most inorganic materials. FTIR and XPS revealed that the adsorption mechanism can mainly ascribed to the replacement of Pb2+ for the H+ in hydroxyl groups on the surface of MFMBO to form the inner surface complexes.
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