Fe-P双掺杂二氧化钛复合材料的制备及其对铊的吸附研究

以钛酸四丁酯为原料,利用水解法构造了Ti-O-Ti的空间结构,通过添加有机硝酸铁和磷酸氢二铵两种原料,向其空腔内引入Fe、P双元素掺杂,得到P-FeN-TiO₂复合材料。使用扫描电镜(SEM)观察了材料的表面形貌,通过吸附等温线、吸附动力学拟合模型分析材料对铊的吸附性能;考察不同溶液pH值、阳离子共存时对铊吸附进程的影响。结果表明：P-Fe-TiO₂复合材料具有多孔结构,吸附符合单分子层吸附,Langmuir拟合最大吸附容量283.1 mg/g,吸附大约2 h达到平衡,强酸性环境会抑制铊的吸附,随着p H值的升高吸附容量逐渐增大,K(Ⅰ),Na(Ⅰ)离子的存在对吸附干扰较小,Ca(Ⅱ)离子的存在会与Tl(Ⅰ)竞争有效的吸附结合位点,导致吸附效率降低,根据吸附前后材料的XPS表征分析,P-FeN-TiO₂复合材料对Tl(Ⅰ)的吸附机理为Ti-OH、P=O、Fe-OH三种基团与Tl(Ⅰ)发生了络合作用,从而实现铊的去除。