磷掺杂氮化硼气凝胶制备及其重金属离子吸附特性研究
张峻中
刘铮
刘博
李彦龙
沈阳航空航天大学能源与环境学院,辽宁 沈阳 110136
摘要：基于溶胶-凝胶法和低维氮化硼(BN)组装法,成功制备了氮化硼气凝胶(BNaerogel)和磷掺杂氮化硼气凝胶(P-BNaerogel),并将其应用于废水中重金属离子的处理.研究结果表明:P-BNaerogel具有较大的比表面积(465.4 m2/g),引入P后,P-BNaerogel表面新增了P—O—C和P—O基团,使重金属离子能够与吸附剂更稳定地结合.2种气凝胶的最佳吸附温度均为 25℃;与BNaerogel相比,P-BNaerogel的吸附速率提高了 13.0%,对Cu2+的吸附能力提升了 14.4%;P-BNaerogel对Zn2+、Cu2+、Cd2+和Pb2+的最大吸附量分别为 338.5、413.3、253.9和 234.8 mg/g,其吸附过程以化学吸附主导,同时具备物理吸附的表面单层吸附特性;在混合重金属溶液中,BNaerogel和P-BNaerogel对于Cu2+的去除效率最高,且P-BNaerogel对Cu2+具有一定的选择吸附性.得益于P掺杂提供稳定的配位环境和更多的吸附位点,P-BNaerogel对各重金属的去除率均高于BNaerogel.此外,P-BNaerogel具有超轻密度和可控结构的特点,使其应用范围更加广泛,更具经济优势.
关键词：氮化硼磷掺杂气凝胶重金属离子吸附性能
分类号：X703(一般性问题)
资助基金：国家自然科学基金(52376121)
论文发表日期：2025-04-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 161-169 )
英文信息