铌酸盐负载钛酸纳米片对水中Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的吸附研究

• 作者: 隋睿 刘晓娜 杨改强 霍丽娟 丁庆伟
• 来源期刊: 太原科技大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: Nb/TiNFs 竞争吸附 Pb(Ⅱ) Cu(Ⅱ)
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 应用科学|Applied Science
• 页码范围: 82-87
• 页数: 6页
• 分类号: TM341
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-2057.2022.01.015

摘要

钛酸纳米材料具有均一的结构、组成以及独特的物理化学性质,在水处理重金属领域中显示出良好的应用前景.本研究采用一步水热法合成了铌酸盐负载钛酸纳米片(Nb/TiNFs),并研究了Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)在其上的单组分以及复合体系中竞争吸附.XRD、TEM和SEM等证实材料为纳米片状结构,主要晶相为三钛酸盐.Nb/TiNFs对Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)显示出快速的吸附动力学和高吸附容量,具体机制为金属阳离子与层间-ONa/H基团的离子交换.吸附等温符合Langmuir模型,理论最大吸附量Pb(Ⅱ)(2.474 mmol·g-1)>Cu(Ⅱ)(1.876 mmol·g-1).在两种金属离子共存的体系中,金属离子间存在竞争吸附,竞争能力Pb(Ⅱ)>Cu(Ⅱ),主要由于为Pb(Ⅱ)的水合能较小,容易解离为自由离子在Nb/TiNFs上进行离子交换.由于Nb/TiNFs具有高效去除复杂体系污水中金属阳离子且合成简易等优点,为处理多种重金属污染废水领域提供了可选途径.