富硫双金属氧化物制备及其对水体铅的去除
2021-07-29龚娴彭港谌宇楠张凌杰蔡悦章萍1b
龚娴,彭港,谌宇楠,张凌杰,蔡悦,章萍,1b
(1.南昌大学a.资源环境与化工学院;b.鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室,江西 南昌 330031;2.江西省南昌生态环境监测中心,江西 南昌 330038)
随着铅蓄电池、矿业和电镀等行业发展,含Pb2+废水导致的水体污染问题日益严重。含铅废水因其铅浓度高、酸性强及生物难降解等特性,已成为当前水污染控制领域中的热点问题[1-2]。目前,含铅废水的处理方法主要有化学沉淀法[3-4]、离子交换法[5]、吸附法[6-7]、膜分离法[8-9]、电化学处理技术[10]等,其中吸附法因其成本低、效率高、操作简单等优点而被广泛应用[11]。
层状双金属氧化物(layered double oxides,LDOs),是由层状双金属氢氧化物(layered double hydroxide,LDHs)煅烧而成的一类金属氧化物[12]。因其具有丰富的金属氧化物、大量的活性位点以及独特的“记忆效应”等特性,作为水体重金属吸附材料已引起了广泛的关注[13]。Yang等[14]采用煅烧法制备的Ni/Al-LDO纳米片实现了对水中As5+的去除,吸附容量高达180.9 mg·g-1。Long等[15]采用原位氧化聚合法制备的PANI/LDOs对水中Cr6+的吸附容量为409.77 mg·g-1。Hou等[16]采用水热法合成的Mag-LDO/C有效地去除水中Cu2+、Cd2+和Pb2+。目前,借助元素掺杂、构建多维结构等可进一步提高吸附材料的吸附性能,其中负载硫基团可明显促进改性材料对水体中Pb2+的吸附性能。硫基团具有软碱性质,Pb2+具有软酸性质,基于软硬酸碱定理,作为软酸的Pb2+对硫基团等软碱具有高的亲和力[17-18]。然而,目前有关富硫双金属氧化物(S-LDO)除Pb2+的研究甚少。
本文以课题组前期采用的十二烷基硫酸钠(SDS)为软模板剂成功制备的含硫有机LDHs[19]为前驱体,在高温条件下煅烧制得富硫层状双金属氧化物(S-LDO),将其用于对Pb2+的去除行为研究。……