| 高分散氮化碳溶胶在重金属离子吸附去除中的应用 |
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| 引用本文： | 张杰阳,安晓强,崔雨琦,兰华春,李艳红.高分散氮化碳溶胶在重金属离子吸附去除中的应用[J].环境科学学报,2021,41(11):4509-4518. |
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| 作者姓名： | 张杰阳 安晓强 崔雨琦 兰华春 李艳红 |
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| 作者单位： | 桂林理工大学环境科学与工程学院,桂林541004;清华大学水质与水生态研究中心,北京100084;清华大学水质与水生态研究中心,北京100084;桂林理工大学环境科学与工程学院,桂林541004 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金面上项目（No.51978373） |
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| 摘 要： | 吸附材料在水中的分散性对于增加其与吸附质间相互作用，实现污染物的高效去除尤为重要.本文基于分子形态易于调控的石墨相氮化碳二维材料，通过简单的化学处理方法制备成高度分散于水中的溶胶吸附剂（M-C3N4-sol、U-C3N4-sol），通过透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱仪（XPS）、Zeta电位仪（Zeta Potential Analyzer）、比表面积及孔径分布仪（BET）等对其形貌、组成、结构进行了表征.结果表明，氮化碳溶胶呈现纳米级纤维状结构，在水中有着极佳的分散性.相较于原始氮化碳（g-C3N4），溶胶吸附剂对多种重金属离子的吸附去除能力得到大幅度提升，尤其是对Pb2+具有较高的吸附选择性.在298 K时，对Pb2+的吸附在1 min内即可达到平衡，快速吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich等温模型.吸附机理的研究表明，M-C3N4-sol对Pb2+的吸附是在静电引力、离子交换、氨基的表面络合和阳离子-π键的协同作用下完成的.吸附金属离子后，M-C3N4-sol发生脱稳形成易于实现固液分离的沉淀产物，对其进行稀硝酸脱附再生，吸附容量没有明显降低，表明其良好的循环使用性能.
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| 关 键 词： | 氮化碳溶胶 吸附 重金属 吸附机理 |
| 收稿时间： | 2021/3/7 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2021/3/18 0:00:00 |
Application of highly dispersed carbon nitride sol solution for the adsorption removal of heavy metal ions |
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| ZHANG Jieyang,AN Xiaoqiang,CUI Yuqi,LAN Huachun,LI Yanhong.Application of highly dispersed carbon nitride sol solution for the adsorption removal of heavy metal ions[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2021,41(11):4509-4518. |
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| Authors: | ZHANG Jieyang AN Xiaoqiang CUI Yuqi LAN Huachun LI Yanhong |
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| Institution: | 1. School of Environmental Science and Engineering, Guilin University of Technology, Guilin 541004;2. Center for Water and Ecology, School of Environment, Tsinghua University, Beijing 100084 |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | carbon nitride sol adsorption heavy metal ions the adsorption mechanism |
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