伊利石基沸石相复合材料对水中Mn2+的吸附研究

作者：王曼曼  石  林  张洋洋    单位：1 华南理工大学 环境与能源学院，工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室； 2 华电电力科学研究院有限 公司

关键词：伊利石；沸石相复合材料；焙烧 - 水热合成法；Mn2+；吸附机理

摘  要：为提高伊利石对重金属离子的吸附性能，以伊利石为主要原料，碳酸钙和石膏为活化辅料，采用焙烧水热合成法制备沸石相复合材 料（ ZPC），研究其对 Mn2+ 的吸附效果。探讨了溶液 pH 值、 ZPC 投加量、吸附时间等因素对 Mn2+ 去除率的影响并进行动力学和热力学模拟。结 果表明，吸附最佳 pH 值为 5，饱和吸附时间为 180 min，当 Mn2+ 初始质量浓度为 25 mg/L，吸附剂投加量为 0.6 g/L， ZPC 对 Mn2+ 的最大去除率为 99.32%，明显高于焙烧活化物和伊利石。 ZPC 对 Mn2+ 去除过程符合 Freundlich 等温吸附模型和准二级动力学模型，说明吸附以多分子层化学吸附 为主。根据 ZPC 吸附 Mn2+ 前后的 X 射线衍射 (XRD)、扫描电镜 (SEM) 与 X 射线光电子能谱 (XPS) 表征分析可知，吸附机理主要为离子交换和化 学沉淀共同作用。