TiO2-殼聚糖-氧化石墨烯復(fù)合微粒的制備及吸附砷研究.pdf

1、砷污染特是一個(gè)嚴(yán)重的全球環(huán)境問題，直接影響人類的身體健康，在常見的處理方法中，吸附法被證明是去除水中砷的最常見方法。二氧化鈦對(duì)砷的吸附效果好，穩(wěn)定性強(qiáng)，但其顆粒小，機(jī)械強(qiáng)度差，難以實(shí)現(xiàn)固液分離，如果將其改性為復(fù)合材料是一種理想的解決辦法。在本文中，采用化學(xué)混合法將采用Hummer方法制備的氧化石墨烯加載到了二氧化鈦/殼聚糖基復(fù)合微粒中，并用于水中As(Ⅲ)和As(V)的去除，并研究了復(fù)合微粒對(duì)砷的吸附特性。
　　實(shí)驗(yàn)研究了氧化石墨

2、投料比、微粒粒徑等制備條件對(duì)去除As(Ⅲ)的影響，并確定了催化劑最佳制備條件。運(yùn)用環(huán)境電鏡掃描(SEM)、Zeta電位計(jì)和BET比表面積分析儀對(duì)材料微觀面貌進(jìn)行了觀察和分析。開展了吸附動(dòng)力學(xué)，吸附等溫線的實(shí)驗(yàn)，考察紫外光、pH值、干擾離子等因素對(duì)砷在復(fù)合微粒上吸附性能的影響，此外還考察了復(fù)合微粒的再生利用效果。
　　結(jié)果表明，在氧化石墨投料比為2.07％，微粒直徑1mm，采用2.5%的醋酸溶為液分散液的條件下制備吸附劑除砷效果最佳

3、；SEM、BET等分析手段表明氧化石墨烯的加載使微粒表面二氧化鈦更為明顯，且提升了材料的比表面積和孔隙率；當(dāng)pH＜7.2時(shí)，吸附劑表面帶正電荷，pH＞7.2時(shí)，吸附劑表面帶負(fù)電荷；經(jīng)改性后的二氧化鈦/殼聚糖/氧化石墨烯復(fù)合微粒在紫外光照下對(duì)As(Ⅲ)和As(V)最大吸附容量可達(dá)12.43 mg/g和13.96mg/g，而二氧化鈦/殼聚糖微粒的最大吸附量?jī)H為4.97mg/g和5.19mg/g；吸附動(dòng)力學(xué)符合擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，吸附等溫線可用

4、Langmuir模型描述。溶液的初始 pH值對(duì)吸附的影響很大，隨 pH值的增加，砷的吸附量逐漸減小，低于零電位的pH=7.2時(shí)，吸附劑的吸附容量接近最大值；在眾多共存離子中，PO43-對(duì)砷吸附影響最大，可能是由于PO43-在水中與砷酸根有著類似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了競(jìng)爭(zhēng)吸附；循環(huán)吸附解吸4次后，復(fù)合微粒對(duì)砷的吸附量為10.98mg/g、10.57mg/g、10.43mg/g、10.06mg/g，表明復(fù)合微粒具有良好的再生性能。該新型復(fù)合微粒