酸热活化对海泡石吸附水溶液中Cd的影响机制学术资讯

来源：环境科学研究

酸热活化对海泡石吸附水溶液中Cd的影响机制

张悦1, 王欣1, 林治家2, 彭渤1, 谭长银1, 章新平1

1.湖南师范大学资源与环境科学学院, 湖南长沙 410081;

2.湖南省地质调查院, 湖南长沙 410116

摘要: 为增加SP（海泡石）的比表面积并提高其对水溶液中Cd的去除效率，采用HCl对SP进行酸热活化，探索制备HHSP（酸热活化海泡石）最佳的c（HCl）、酸改性时间和热活化温度，并比较SP和HHSP对Cd的吸附动力学和等温吸附特征，通过对吸附前后的SP和HHSP进行SEM-EDS（扫描电镜）、XRD（X射线衍射）和XPS（X射线光电子能谱）分析，以阐明HHSP吸附Cd的微观反应机理.结果表明：0.9 mol/L的HCl改性24 h后，500℃下热活化1 h制备的HHSP吸附性能最佳.准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型均能够很好地描述SP和HHSP对Cd的吸附特征.SP和HHSP对初始质量浓度为50 mg/L的溶液中Cd的去除率在2 h内分别达73.13%和85.96%，在24 h内达到吸附平衡.HHSP的最大饱和吸附量（qmax）为22.147 mg/g，比SP（4.200 mg/g）增加了4.23倍.酸热处理降低了SP的pH和pHpzc（零电荷点），表明在SP表面吸附活性中心增多.SEM-EDS显示，酸热活化未改变SP的纤维状结构，Cd吸附量由SP的1.57%增至HHSP的2.13%.XPS分析表明，SP和HHSP对Cd的吸附作用包括了表面羟基（-OH）络合作用以及产生CdCO3、CdCl2、CdO和Cd（OH）2沉淀.XRD分析表明，酸改性通过清除SP的CaCO3成分，比表面积增加，从而增加了HHSP对Cd的吸附量.研究显示，酸热活化可增加HHSP对Cd的吸附效能，为利用HHSP有效控制稻田土壤Cd生物有效性提供了有益途径.

来源：hjkxyj_1988 环境科学研究

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