凹凸棒石的表面修饰及对水中Cr(Ⅵ)吸附动力学和热力学的研究 |
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作者姓名: | 王诗生 刘齐齐 王萍 储蓓 盛广宏 练建军 于冬冬 |
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作者单位: | 1 安徽工业大学能源与环境学院, 马鞍山 243032;2 安徽工业大学生物膜法水质净化及利用技术教育部工程研究中心, 马鞍山 243032,安徽工业大学能源与环境学院, 马鞍山 243032,1 安徽工业大学能源与环境学院, 马鞍山 243032;2 安徽工业大学生物膜法水质净化及利用技术教育部工程研究中心, 马鞍山 243032,安徽工业大学能源与环境学院, 马鞍山 243032,1 安徽工业大学能源与环境学院, 马鞍山 243032;2 安徽工业大学生物膜法水质净化及利用技术教育部工程研究中心, 马鞍山 243032,1 安徽工业大学能源与环境学院, 马鞍山 243032;2 安徽工业大学生物膜法水质净化及利用技术教育部工程研究中心, 马鞍山 243032,安徽工业大学能源与环境学院, 马鞍山 243032 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(No.41401553);2016年安徽工业大学省级大学生创新创业训练项目(No.201610360262) |
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摘 要: | 以壳聚糖为生物质碳源,采用一步水热碳化法对凹凸棒石表面进行有机修饰,并采用扫描电镜(SEM)、拉曼(Raman)光谱、元素分析(EA)、X光电子能谱(XPS)、Zeta电势分析、热重分析(TGA)等对改性凹凸棒石进行表征分析.同时,通过静态吸附实验,研究了改性凹凸棒石对Cr(Ⅵ)吸附去除的性能,考察了温度对吸附性能的影响,探讨了吸附动力学和热力学规律.结果表明,改性凹凸棒石表面富含含氧基团和氨基等活性基团;对总铬的吸附行为符合准二级动力学方程;表观吸附活化能为13.4 k J·mol~(-1),表明既有静电吸附,也有配位吸附,且以静电吸附为主;对总铬的吸附等温线符合Langmuir方程.在温度为298、308、318和328 K时,最大吸附量分别为203.3、232.6、267.4和322.6 mg·g~(-1),说明改性凹凸棒石是一种新型环保高性能的除铬材料.在研究的温度范围内,ΔH~0为19.8 k J·mol~(-1),ΔG~0为-19.5~-23.7 k J·mol~(-1),ΔS~0为72.1~131.8 J·mol~(-1)·K~(-1),表明该吸附是一吸热的、自发的、熵增过程.
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关 键 词: | 凹凸棒石 表面修饰 Cr(Ⅵ) 吸附动力学 吸附热力学 |
收稿时间: | 2016-11-01 |
修稿时间: | 2016-11-17 |
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