多孔SBA-15颗粒对Cd(Ⅱ)的吸附缝合及其对土壤Cd(Ⅱ)的修复潜力

• 作者: Ali Amjad 宁西翠 张增强 李荣华 王力 郭堤 郭瞻宇 黄辉
• 来源期刊: 环境科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: SBA-15 Cd(Ⅱ) 吸附缝合 污染土壤 XRD
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 页码范围: 374-381
• 页数: 8页
• 分类号: X171.5
• 字数: 6783字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13227/j.hjkx.201607123

摘要

为拓展多孔硅酸盐等矿物材料在钝化土壤重金属中的应用,以Na2SiO3为硅源,制备了二氧化硅多孔材料SBA-15,用透射电镜、X射线衍射、氮气吸附-解吸和红外光谱等手段对其结构进行了表征,并在此基础上,以批试验法研究了SBA-15对Cd(Ⅱ)吸附特征和缝合性能,并通过小青菜盆栽试验法探讨了其对土壤Cd的钝化潜力.结果表明,合成的SBA-15具有规则中孔特征,比表面积507.3 m2·g-1,孔径7.38 nm;体系pH≥7.0时,在100 mg·L-1的Cd(Ⅱ)溶液中SBA-15的最大吸附量可达76.43 mg·g-,吸附过程可用Langmuir模型描述,增加介质离子强度对Cd(Ⅱ)的吸附具有抑制作用.吸附Cd(Ⅱ)后的SBA-15可以用0.1 mol· L-1 HNO3进行再生,但当向吸附Cd(Ⅱ)的SBA-15中引入Na2SiO3后,可以通过SBA-15的孔隙缝合有效地固定被吸附的Cd(Ⅱ),从而抑制Cd(Ⅱ)向环境中释放.小青菜盆栽试验表明,SBA-15对Cd(Ⅱ)污染土壤的改良效果明显,能有效地降低土壤有效态Cd(Ⅱ)的含量,促进土壤Cd水溶态和交换态向碳酸盐和铁锰氧化物结合态及残渣态的转化,抑制Cd(Ⅱ)在小青菜体内的积累,增加小青菜产量.研究表明,利用SBA-15的吸附缝合能力以SBA-15和Na2SiO3配合使用,是进行土壤中Cd修复的有效方法.