钢渣-锰渣复合陶粒对Cu 2+ 的吸附机理研究

作者：Zimu Li, Canhua Li, 차유홍, 李明晖, 都刚 · 发表于：DOAJ (DOAJ: Directory of Open Access Journals) · 年份：2022 · 研究领域：Industrial Gas Emission Control、Magnesium Oxide Properties and Applications、Environmental remediation with nanomaterials

制备了钢渣-锰渣复合陶粒，研究其对含Cu 2+ 水溶液的吸附特性。考察了钢渣-锰渣复合陶粒的材料配比、实验温度、吸附时间、搅拌速度、Cu 2+ 初始质量浓度对吸附效果的影响，研究了钢渣-锰渣复合陶粒吸附Cu 2+ 的等温模型和动力学模型。同时用XRD、XRF、SEM、BET对该复合陶粒进行表征，讨论钢渣-锰渣复合陶粒对Cu 2+ 的吸附机理。结果表明，复合陶粒中含有大量硅酸化合物和碱性氧化物，同时具有较大的表面积，水解后对Cu 2+ 有较强的吸附能力。钢渣、锰渣的最佳质量比为5∶5；温度对Cu 2+ 的吸附过程影响较小。吸附过程中，搅拌速度在100~300 r/min范围内时，去除率随搅拌速度的增加而显著上升。平衡吸附时间为30 min，吸附效果最佳的Cu 2+ 初始质量浓度为500 mg/L，初始质量浓度超过500 mg/L后，Cu 2+ 去除率随初始质量浓度的升高而显著下降。钢渣-锰渣复合陶粒对Cu 2+ 的吸附过程为单层吸附，其吸附过程符合Langmuir等温吸附模型。吸附过程中理论最大饱和吸附量为83.3 mg/g，实际最大饱和吸附量为80.69 mg/g。钢渣-锰渣复合陶粒吸附Cu 2+ 符合准二级动力学模型，其吸附过程以化学吸附为主。