煤系腐植酸磁性颗粒对水中Pb2+和Hg2+的选择性吸附
万克记1
范津津2
王国强2
许恩乐2
贺琼琼1
苗真勇3
张明亮4
1.中国矿业大学国家煤加工与洁净化工程技术研究中心,江苏徐州2211162.中国矿业大学化工学院,江苏徐州2211163.中国矿业大学国家煤加工与洁净化工程技术研究中心,江苏徐州221116;中国矿业大学化工学院,江苏徐州2211164.内蒙古伊泰京粤酸刺沟矿业有限公司,内蒙古鄂尔多斯010300
摘要：由于重金属的难降解性,为避免治理过程中的污染转移,重金属的资源化回收是实现环境与经济效益双赢的有效途径,这就要求吸附剂对目标重金属具有一定的吸附选择性.通过羟甲基化改性提高煤系腐植酸(HA)表面含氧基团密度,形成对重金属吸附的多齿配位结构,来提高HA吸附选择性.改性后的腐植酸进一步与Fe3O4共沉淀,生成具有吸附速率快、选择性高且易于固液分离的羟甲基化煤系腐植酸磁性颗粒(OHA-MNPs),用于废水中重金属的深度分离.对吸附剂进行系统表征,并研究其吸附动力学、吸附热力学、微观吸附机制和多金属共存溶液体系中Pb2+和Hg2+的吸附选择性.结果 表明OHA-MNPs表面腐植酸含量约为9.81％,颗粒粒径主要分布于7～11 nm,具有很好的溶液分散性;Langmuir和准二级动力学模型能够准确的描述OHA-MNPs对pb2+或Hg2+的吸附热力学和动力学;OHA-MNPs对Pb2+或Hg2+的吸附作用以高密度含氧基团多齿络合配位为主,还伴有酸性基团离子交换和静电吸附;在模拟多金属离子共存废水中,OHA-MNPs对Pb2+和Hg2+均表现出较高的吸附选择性,吸附序列满足Hg2+＞Pb2+＞＞ Cu2+＞＞ Ni2+/Cd2+,且在总阳离子质量浓度是Pb2+的44.78倍的实际酸性矿井废水中,能够对93.76％的Pb2+选择性去除.OHA-MNPs同时具有良好的再生能力,是一种高效、绿色、低成本重金属吸附剂.
关键词：煤系腐植酸磁性纳米颗粒羟甲基化重金属吸附酸性矿井废水
分类号：TD984(矿产资源的综合利用)
资助基金：国家自然科学基金(52004280)江苏省自然科学基金(BK20190629)国家重点研发计划(2019YFC1904301)
论文发表日期：2021-09-28
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( 2746-2754 )
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