负载氢氧化铁的膨胀石墨吸附剂的除磷
2016-10-18陆群赞
张 玲, 苏 阳, 陆群赞, 王 永
(上海大学 环境与化学工程学院,上海 200444)
负载氢氧化铁的膨胀石墨吸附剂的除磷
张玲, 苏阳, 陆群赞, 王永
(上海大学 环境与化学工程学院,上海 200444)
成功制备了负载氢氧化铁的膨胀石墨吸附剂(EG-FeOH),其最优制备条件为铁浓度0.26 mol·L-1、浸渍时间100min.通过对EG-FeOH等温吸附线和动力学研究,发现EG-FeOH更加符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学方程,说明EG-FeOH的除磷过程以单分子层的化学吸附为主.通过热力学参数ΔHΘ(>0)和ΔGΘ(<0)说明EG-FeOH吸附磷过程是自发吸热的,升温在一定程度上会提升EG-FeOH的除磷吸附容量.EG-FeOH对低浓度含磷水体(5 mg·L-1)有较好的除磷效果.通过吸附过程中溶液pH值变化和傅里叶红外变换光谱(FT-IR)等分析手段,联合说明了EG-FeOH主要通过离子交换作用和Lewis酸碱相互作用进行吸附除磷.以NaOH为脱附液,实现了对EG-FeOH的脱附再生.
膨胀石墨; 氢氧化铁; 除磷; 吸附; 机理
磷是人类社会发展的必需元素,对农业、工业发展具有重要意义.但若水环境中磷过量会导致富营养化,造成水生生物死亡、水体生态系统崩溃、滋生毒素进而威胁人类健康等严重后果[1].所以,去除水体中的过量磷是防治富营养化的有效手段.目前主要的除磷手段有化学沉淀法、生物法和吸附法.相较于前两者,吸附法具有占地面积小、除磷稳定、无二次污染、可回收等显著优势[2],是一种极具发展潜力的除磷方式.吸附法的核心是找寻合适的吸附剂.
膨胀石墨(EG)发现于19世纪60年代,是由天然鳞片石墨制得的一种疏松多孔的蠕虫状物质,又称蠕虫石墨.具有活性位点多、比表面积大、化学性质稳定、分散性好、密度低、无生态毒性和低成本等显著优势,被广泛应用于环境保护领域,如对重油、苯类、胺类有机物的去除等[3].但是在去除磷方面EG的吸附容量并不显著.而活性铁对水体中的磷有较好的吸附容量,同时来……
