EDDS改性Zn-Al水滑石对Cu_的吸附特性研究

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1、EDDs改性Zn-Al水滑ti对Cu”的吸附特性研究摘要目前废水中的重金属污染是一个亟待解决的环境，尤其铜浓度过高时对人体有着极大的危害。本实验主要研究了EDDS改性的zn．Al水滑石对【Cu(H20)6】Z+的吸附特性及机理。Zn．Al水滑石采用非稳态液相共沉淀法制备，再通过离子交换的方式，使EDDS形成多配位基插入Zn．Al水滑石层间。由于【Zn(EDDS)】2-螯合物取代了原有基团，故Zn．Al水滑石的层空间有部分侵蚀。对Zn．Al水滑石，EDDS．LDH和Cu．LDH进行化学元素分析，可计算出Zn-Al水滑石的化学式为【Zn

2、o．65Alo．35(OH)2】(N03)o．35·0．4H20】。由X．射线衍射图得出，LDH为基本的六边形蜂状单元，合成的前体LDH的基本空间为O．88nm，EDDS．LDH为1．45nm，Cu．LDH为1．42nm，吸附剂LDH和Cu．LDH的层间空间的厚度大约为0．95nm。由FT．IR谱图可推断出EDDS．LDH的分子式组成为[zno．50Alo．50(OH)2】【Zn(EDDS)】O．17(A。)x·O．79H20，并计算可得EDDS．LDH负载铜配合物的最大容量为1．06mmol／g。随后进行的吸附实验选定[Cu(H2

3、0)6】2+作为重金属代表，研究EDDS．LDH对【Cu(H20)6】2+的吸附特性和机理。实验研究了EDDS．LDH对[Cu(H20)6】2+的吸附动力学，吸附热力学，不同pH值条件下的吸附机理以及吸附剂的稳定性。(1)．pH值在6～lO区间段中，电泳淌度为正值，pH值大于11时，整体呈现负价。(2)．吸附动力学曲线采用Lagergren方程拟合，反应过程符合一级动力学。(3)．吸附热力学与Langmuir模型有较好的相关性，拟合曲线吻合度高，相关系数R2>O．98，吸附是一个自发的、吸热、熵增的过程。(4)．不同[Cu(H20)

4、6】2+初始浓度下，[Cu(H20)6】2+的吸附包括两种途径：吸附剂EDDS．LDH中的【Zn(EDDS)】2-和[Cu(H20)6】2+通过离子交换形成螯合物得以去除：吸附剂EDDS—LDH释放出[Zn(EDDS)】卜，在溶液中呈游离态，进而与【Cu(H20)6】2+通过离子交换形成螯合物。当[Cu(H20)6】2+初始浓度较高时，由于LDH具有较强的pH缓冲能力，部分【Cu(H20)6】2+形成Cu(0H)2沉淀。相比较树脂或黏土吸附剂，EDDS—LDH在较广的浓度范围内均可有效去除【Cu(H20)6】”。吸附反应30min达

5、到平衡，溶液中残留的[Cu(H20)6】2+浓度已低于0．05ppm。(5)．当pH值大于5．0时，[Zn(EDDS)】2。的释放量趋于稳定，为大约20％。[Cu(EDDS)】2。的最大解吸率为66％，显示出了LDH对【cu(EDDs)】2．和的强吸附性。总之，EDDS改性Zn．Al水滑石是一种具有广阔发展前景的新型吸附剂，但是主要缺点为【zn(EDDs)12．离子会部分释放到溶液中。但足如果用KN03溶硕Ij学化论丈——液清洗吸附剂，或者采取增加洗液的方法，可以改善吸附剂的性能。关键词：双金属氢氧化物；印Ds；吸附；动力学；热力学

6、；重金属污染修复EDDs改性zn—Al水滑，fi对cI，’的吸附特件研究AbstractHeaVymetalscationseliminationfromwastewater，speciallyminingemuents，isstillanimportantissueinenvironmentalscience，copperisessentialfbrplantsandanimalsatlowconcentrationsbutitispotentiallylethalforhumansathighlevels．Theaimofthi

7、sworkistostudytheuptakeprocessofheaVymetalscationsbyEDDSmodinedLDHsusingtheCu什cationandaZn-Al-LDHsampleasmodel．First，thestructure，compositionandtheinterfacialpropertiesofthesorbentLDHareanalyzed．Afterthat，theuptakeprocesswasfbllowedasafhnctionoftimeatdifferentcationcon

8、centrationsandso“damounts．ThestabilityandamnityofthesorbentwasalsoeValuatedtoestablishtheenVironmentalapplicationofth