柠檬酸插层MgAl水滑石对水溶液中 Zn2+的吸附性能
2015-03-18申延明赵晓蕾刘东斌樊丽辉李士凤
申延明,张 僖,赵晓蕾,刘东斌,樊丽辉,李士凤
(沈阳化工大学 化学工程学院,沈阳 110142)
含Zn2+废水主要源于电镀、采矿、冶炼及化工等行业,Zn2+排入环境将造成土壤和地下水污染,进而对人体健康产生威胁[1-2]。在众多的处理方法中,吸附法具有高效、节能、可循环、利用、环保等特点,是一种成熟的、简单易行的水处理方法,特别适于水量大、污染物浓度低的废水[3]。天然矿物、纳米材料、农副产品、工业废弃物、生物材料等多种材料被开发为吸附剂[4-8]。但是开发廉价、高效率、无污染、可再次利用的吸附剂仍是重金属离子吸附研究的主要方 向[9]。
水滑石作为一种层状双金属氢氧化物(Layered double hydroxides,LDHs),层板是由带正电荷的二价 或三价金属离子构成的八面体相互连接而组成,表面富含OH-,而层间由具有可交换的阴离子组成[10]。由于这种特殊的结构形式,使得LDHs材料具有很强的吸附性能以及阴离子交换能力,使得其在重金属吸附上展现出良好的应用前景[11-12]。水滑石对重金属的吸附主要通过沉淀、表面吸附、同构取代以及层间阴离子的螯合作用实现的[12]。ZHAO等[13]采用CO32-插层的Mg-Al LDHs吸附溶液中的Pb2+,结果表明:Pb2+能够快速地被吸附,30 ℃的吸附容量可达66.16 mg/g。臧运波等[14]研究Cr6+在带结构正电荷的Mg-Al LDHs上的吸附性能,结果显示该类水滑石对Cr6+有很强的吸附能力,饱和吸附量达105 mg/g。如果将有机螯合离子引入水滑石层间,吸附能力会大大提高。EDTA是常用的螯合剂,将EDTA离子插入水滑石层间,利用EDTA对重金属离子的螯合作用可以显著提高对重金属的吸附率[15-18]。……
