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2023年第6期
• 工业水处理 •
利用铁尾矿资源制备磁性纳米纤维素材料对Pb(Ⅱ)的吸附去除
作者：李洁，任会学，姜生云，孙士泽，蔡颖慧
作者单位：山东建筑大学市政与环境工程学院
引用本文：李洁,任会学,姜生云,等.利用铁尾矿资源制备磁性纳米纤维素材料对Pb(Ⅱ)的吸附去除［J］.净水技术,2023,42(6)：120-131.
摘要：为探索固废资源的高值化应用,利用铁尾矿合成磁性Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>,并通过与氨基酸离子液体和纤维素的交联,制备磁性纤维素纳米材料Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>@Cellulose/AAILs,用于吸附去除重金属Pb2+。应用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、振动样品磁强计(VSM)、X射线衍射(XRD)、电镜扫描(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)对材料微观结构进行了表征,运用Box-Behnken响应曲面法研究了吸附过程的影响因素。FTIR和XRD分析表明,氨基酸的氨基和羧基修饰改性纤维素结构。选择Pb2+去除率作为响应,考察了溶液的初始pH、吸附温度及吸附剂投加量之间的相互作用。结果表明：在25 ℃、pH值=7和吸附剂投加量为0.2 g时,Pb2+去除率可达98.296%。材料的吸附行为符合Langmiur吸附等温模型、伪二级动力学模型。XPS分析进一步揭示了其对Pb2+的吸附机理,主要包括表面物理吸附、离子交换、官能团络合、静电吸引等。Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>@Cellulose/AAILs可以作为一种高效、快速的吸附剂用于去除水体中Pb2+。
关键词：磁性纳米纤维素，氨基酸离子液体，吸附，固废资源化，重金属污染
基金资助：山东省自然科学基金(ZR202102280483);山东省重大科技创新工程项目(2020CXGC011203)
