| 温和水热法合成钛酸盐纳米管及其对水中重金属离子的吸附研究 |
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| 引用本文： | 雷立,李学钊,晋银佳,王婷,晏友,刘文.温和水热法合成钛酸盐纳米管及其对水中重金属离子的吸附研究[J].环境科学学报,2016,36(5):1663-1671. |
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| 作者姓名： | 雷立 李学钊 晋银佳 王婷 晏友 刘文 |
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| 作者单位： | 1. 交通运输部水运科学研究院, 北京 100088;2. 北京大学环境工程系, 水沙科学教育部重点实验室, 北京 100871,北京大学环境工程系, 水沙科学教育部重点实验室, 北京 100871,华电电力科学研究院 环保技术部, 杭州 310030,北京大学环境工程系, 水沙科学教育部重点实验室, 北京 100871,交通运输部水运科学研究院, 北京 100088,北京大学环境工程系, 水沙科学教育部重点实验室, 北京 100871 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(No.51379010) |
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| 摘 要： | 采用温和水热法一步快速合成了钛酸盐纳米管(TNTs),并应用于对水中重金属离子Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)的吸附.通过选择纳米级锐钛矿替代P25型二氧化钛作为反应原材料,成功将水热反应时间从72 h缩短至6 h.TEM,XRD和FT-IR等表征证实了新合成材料的为管状钛酸盐结构.TNTs对3种重金属离子的吸附动力学均符合准二级动力学方程,吸附等温线均符合Langmuir模型,且对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)的理论最大吸附量分别高达525.58、214.41和69.65 mg·g~(-1).p H=5时,吸附动力学实验表明对于初始浓度分别为200、100和50 mg·L~(-1)的Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ),在TNTs上的平衡吸附量分别为513.04、212.46和66.35 mg·g~(-1),吸附性能优于传统吸附材料.合成的TNTs结构为三联的Ti O6]八面体骨架和层间H+/Na+,其吸附机理为金属阳离子与TNTs层间Na+的离子交换.同时,共存离子对吸附的影响实验表明TNTs对重金属离子的吸附存在选择性,即使在较高的共存离子浓度下(10 mmol·L~(-1))TNTs对目标重金属离子的吸附性能依然优异.该研究提供了一种应用钛酸纳米材料高效去除水体重金属离子的方法.
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| 关 键 词： | 钛酸纳米管 水热反应 吸附容量 重金属离子 吸附选择性 |
| 收稿时间： | 2015/6/27 0:00:00 |
| 修稿时间： | 9/1/2015 12:00:00 AM |
Synthesis of titanate nanotubes through a facile hydrothermal method and their adsorption behaviors for heavy metal ions from waters |
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| LEI Li,LI Xuezhao,JIN Yinji,WANG Ting,YAN You and LIU Wen.Synthesis of titanate nanotubes through a facile hydrothermal method and their adsorption behaviors for heavy metal ions from waters[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2016,36(5):1663-1671. |
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| Authors: | LEI Li LI Xuezhao JIN Yinji WANG Ting YAN You and LIU Wen |
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| Institution: | 1. China Waterborne Transport Research Institute, Beijing 100088;2. The Key Laboratory of Water and Sediment Sciences, Ministry of Education, Department of Environmental Engineering, Peking University, Beijing 100871,The Key Laboratory of Water and Sediment Sciences, Ministry of Education, Department of Environmental Engineering, Peking University, Beijing 100871,Huadian Electric Power Research Institute, Hangzhou 310030,The Key Laboratory of Water and Sediment Sciences, Ministry of Education, Department of Environmental Engineering, Peking University, Beijing 100871,China Waterborne Transport Research Institute, Beijing 100088 and The Key Laboratory of Water and Sediment Sciences, Ministry of Education, Department of Environmental Engineering, Peking University, Beijing 100871 |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | titanate nanotubes hydrothermal reaction adsorption capacity heavy metal ions adsorption selectivity |
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