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活性氮化硼的制备、表征及其对重金属离子的吸附性能

詹凤琪 李彦龙 盖安俊 刘博 张峻中 李润东

詹凤琪, 李彦龙, 盖安俊, 刘博, 张峻中, 李润东. 活性氮化硼的制备、表征及其对重金属离子的吸附性能[J]. 环境科学研究.
引用本文: 詹凤琪, 李彦龙, 盖安俊, 刘博, 张峻中, 李润东. 活性氮化硼的制备、表征及其对重金属离子的吸附性能[J]. 环境科学研究.
Preparation and Characterization of Actived Boron Nitride And Its Adsorption Properties for Heavy Metal Ions[J]. Research of Environmental Sciences.
Citation: Preparation and Characterization of Actived Boron Nitride And Its Adsorption Properties for Heavy Metal Ions[J]. Research of Environmental Sciences.

活性氮化硼的制备、表征及其对重金属离子的吸附性能

Preparation and Characterization of Actived Boron Nitride And Its Adsorption Properties for Heavy Metal Ions

  • 摘要: 本研究制备出一种纤维状、具有丰富孔洞的活性BN材料,其比表面积和介孔孔体积分别为944.526m2/g和0.324cm3/g。同时探究废水中Cu2 、Pb2 和Cd2 的相互作用以及活性BN的吸附行为机理,发现在单一体系中,BN吸附量遵循Pb2 >Cd2 >Cu2 ,但在三元体系中重金属离子会发生相互作用,即Cu2 对Pd2 的吸附具有协同作用,而对Cd2 的吸附具有拮抗作用,Pd2 对Cd2 的吸附在30min内具有拮抗作用,30min后具有协同作用。相反,Pd2 对Cu2 的吸附具有协同作用,而Cd2 对Cu2 的吸附具有拮抗作用,Cd2 对Pd2 的吸附具有协同作用。活性BN相较于活性炭在重金属溶液中展现较强的吸附能力,对于重金属Cu2 、Pb2 和Cd2 ,活性BN的最大吸附量分别是活性炭的1.32倍、24.75倍和20倍。针对活性BN吸附Cu2 、Pb2 和Cd2 ,发现其对Cu2 、Pb2 和Cd2 的吸附均符合Langmuir模型,说明吸附过程主要受化学吸附控制。利用XPS分析活性BN吸附后表面化学态,发现Cu2 与活性BN结合形成Cu(OH)2和-OCu,Pb2 和Cd2 与BN结合,形成PbCO3、Cd(OH)2和CdCO3。活性BN的吸附机理包括表面-NH2与重金属离子形成络合物、-OH的H与重金属离子发生离子交换、-O与重金属离子通过静电相互作用结合形成的三种吸附机制。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2023-02-14
  • 录用日期:  2023-03-31
  • 修回日期:  2023-03-14
  • 网络出版日期:  2023-04-03

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