铁氧化物的改性及其吸附重金属的研究进展
2021-04-10粘雅鑫吴慧英江凯兵黄博凡胡墨浓
粘雅鑫,吴慧英,江凯兵,黄博凡,胡墨浓
(1.湖南大学 土木工程学院,湖南 长沙 410082;2.建筑安全与节能教育部重点实验室,湖南 长沙 410082;3.广州市市政工程设计研究总院有限公司,广东 广州 510098)
重金属污染已经成为最严重的环境问题之一[1]。目前去除水中重金属的方法主要有化学沉淀法、离子交换法、电化学法、生物法及吸附法等[2]。其中吸附法因其设计和操作灵活、成本低、吸附剂可重复再生等优点而备受关注[3]。吸附剂选取是吸附技术中至关重要的一个环节。
近年来,铁氧化物及其改性材料已成为水处理领域颇具发展潜力的一种新型材料,并被广泛用于去除水中重金属的研究中。艾翠玲等[4]曾就纳米铁氧化物的制备方法及其影响吸附效果的因素进行了分析归纳,本文将侧重综述铁氧化物的改性研究及其吸附水中重金属的效果与除污机理,并展望其发展趋势。
1 铁氧化物及其对水中重金属的吸附作用
铁氧化物广泛存在于土壤和岩石中,其种类较多,常被研究用于去除水中重金属的铁氧化物主要有α-FeOOH(针铁矿)、α-Fe2O3(赤铁矿)、Fe3O4(磁铁矿)等[5]。郭阳等[6]采用水热法制备了介孔α-FeOOH,其比表面积为137.6m2/g,当温度为25 ℃时,Sb(Ⅴ)的饱和吸附量可达102.7 mg/g。Dash等[7]研究了针铁矿吸附重金属Ni(II),Cd(II)和Zn(II)的效果。结果表明,当初始金属质量浓度为10 mg/L、针铁矿投加量为10 g/L时,针铁矿吸附Ni(II),Cd(II)和Zn(II)的去除率分别为78.1%,89.1%,85%。Wei等[8]通过微波辅助水热法合成了新型的中空巢状的α-Fe2O3纳米材料,其比表面积为152.42 m2/g,对As(V)和Cr(Ⅵ)的吸附容量分别为75.3,58.6 mg/g。Karami[9]采用脉……
