磁性碳纳米管制备及其对水溶液中镉的吸附特性OA

为缓解水中镉污染的问题,选择碳纳米管(CNTs)作为吸附剂,并利用氯化铁与氯化亚铁(摩尔质量比为2∶1)制备磁性碳纳米管(MCNTs),比较CNTs与MCNTs对镉离子(Cd^(2+))的吸附性能;经扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)分析CNTs和MCNTs的表征变化;测定不同pH值、吸附剂添加量对乙酸镉溶液(含量99.5%)中Cd^(2+)吸附量的影响,以及进行等温吸附学、吸附动力学与循环使用试验。SEM和FTIR结果表明:MCNTs表面更粗糙、孔隙结构更大,附磁成功;Cd^(2+)吸附量受pH、吸附剂添加量的影响,CNTs在pH=6、0.14 g时吸附量最大,分别为4.28、1.85 mg·g^(-1);MCNTs在pH=7、0.12 g时吸附量最大,分别为4.78、2.08 mg·g^(-1);CNTs与MCNTs对Cd^(2+)的吸附与Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型相符,颗粒内扩散模型表明其不是唯一控制扩散步骤,Elovich模型说明吸附Cd^(2+)以化学吸附为主;MCNTs循环使用4次后,去除率在75%以上,表明MCNTs的循环利用优势较强。综上,MCNTs对Cd^(2+)的吸附效果要优于CNTs。