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| 二胺基改性有序多孔SBA-15对溶液中Cd2+离子的吸附研究 | |
| 引用本文： | 张萌,杨亚提,秦睿,王力,张增强,李忠宏,李荣华,孟昭福.二胺基改性有序多孔SBA-15对溶液中Cd2+离子的吸附研究[J].环境科学,2013,34(7):2677-2685. |
| 作者姓名： | 张萌 杨亚提 秦睿 王力 张增强 李忠宏 李荣华 孟昭福 |
| 作者单位： | 1. 西北农林科技大学资源环境学院,杨凌,712100 2. 西北农林科技大学理学院,杨凌,712100 3. 西北农林科技大学食品工程学院,杨凌,712100 |
| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(41101288); 西北农林科技大学青年科研专项项目(A213020701); 西北农林科技大学2012年大学生国家级科技创新项目 |
| 摘 要： | 具有高度有序孔道结构的SBA-15是一种广受关注的新型吸附材料,为增加其对溶液重金属离子的吸附性能,选用水热-后期接枝的合成方法,制备出二胺基改性多孔二氧化硅2N-SBA-15,并用透射电镜、X射线衍射、氮气吸附-解吸和红外光谱等手段对其结构进行了表征.并以其为吸附剂,通过批实验的方法讨论了吸附时间、体系初始pH值、吸附剂用量和温度等因素对水溶液中Cd2+吸附的影响,同时结合Zeta电势和XPS分析对其吸附机制进行了探讨.结果表明,合成的SBA-15具有规则多孔特征,SBA-15对Cd2+的吸附受体系pH控制;未改性的SBA-15对Cd2+的吸附量较小,胺基改性可以显著增强SBA-15对Cd2+的吸附能力.在100 mL 25 mg.L-1的Cd2+溶液中,2N-SBA-15的用量在7.5～20 mg之间均能对Cd2+的吸附能力约达95%左右.2N-SBA-15对溶液中Cd2+的吸附很迅速,并在30 min内达到吸附平衡;随着体系温度从25℃增加到35℃,2N-SBA-15对溶液中Cd2+的吸附率从94.73%增加到98.22%.吸附等温线可用Langmuir模型描述,在298 K时Cd2+的最大吸附量为0.9 mmol.g-1,0.1 mol.L-1HCl溶液对Cd2+的洗脱率接近93%.结合pH、温度、Zeta电势和XPS分析结果,可以推测出2N-SBA-15对Cd2+的吸附机制是包含物理吸附、离子交换和络合反应等的复杂吸附过程.2N-SBA-15是一种对水体Cd2+具有较好吸附能力的吸附材料. |
| 关 键 词： | 胺基改性SBA-15 吸附 有序介孔材料 Cd2+ 热力学特征 |
| 收稿时间： | 2012/10/10 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2013/1/15 0:00:00 |
Adsorption of Cd2+ Ions in Aqueous by Diamine-Modified Ordered Mesoporous SBA-15 Particles |
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| ZHANG Meng,YANG Ya-ti,QIN Rui,WANG Li,ZHANG Zeng-qiang,LI Zhong-hong,LI Rong-hua and MENG Zhao-fu.Adsorption of Cd2+ Ions in Aqueous by Diamine-Modified Ordered Mesoporous SBA-15 Particles[J].Chinese Journal of Environmental Science,2013,34(7):2677-2685. | |
| Authors: | ZHANG Meng YANG Ya-ti QIN Rui WANG Li ZHANG Zeng-qiang LI Zhong-hong LI Rong-hua and MENG Zhao-fu |
| Institution: | College of Environment and Natural Resources, Northwest A&F University, Yangling 712100, China;College of Science, Northwest A&F University, Yangling 712100, China;College of Environment and Natural Resources, Northwest A&F University, Yangling 712100, China;College of Environment and Natural Resources, Northwest A&F University, Yangling 712100, China;College of Environment and Natural Resources, Northwest A&F University, Yangling 712100, China;College of Food Science and Engineering, Northwest A&F University, Yangling 712100, China;College of Environment and Natural Resources, Northwest A&F University, Yangling 712100, China;College of Environment and Natural Resources, Northwest A&F University, Yangling 712100, China |
| Abstract: | |
| Keywords: | amino-modified SBA-15 adsorption ordered mesoporous material Cd2+ thermodynamic |
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