不同鋁源羥基氧化鋁改性凹凸棒土吸附Cd（Ⅱ）的性能及機(jī)理研究不同鋁源羥基氧化鋁改性凹凸棒土吸附Cd（Ⅱ）的性能及機(jī)理研究

摘要：

凹凸棒土作為一種常見的天然吸附材料，對(duì)于污染物的處理具有一定的潛力。然而，由于其吸附性能較弱，限制了其在環(huán)境治理中的應(yīng)用。本研究通過改性凹凸棒土表面，引入羥基氧化鋁作為吸附劑，研究了不同鋁源羥基氧化鋁改性凹凸棒土對(duì)Cd（Ⅱ）的吸附性能，并探討其吸附機(jī)理。

1.引言

隨著工業(yè)的快速發(fā)展和人類活動(dòng)的增加，重金屬污染逐漸成為全球環(huán)境問題的主要挑戰(zhàn)之一。重金屬Cd（Ⅱ）作為一種常見的污染物，具有高毒性和難降解的特點(diǎn)。因此，尋找一種高效、經(jīng)濟(jì)的吸附劑以去除Cd（Ⅱ）變得迫切。

2.實(shí)驗(yàn)方法

2.1材料準(zhǔn)備

本實(shí)驗(yàn)采用凹凸棒土作為基礎(chǔ)吸附材料。不同鋁源羥基氧化鋁（AlCl3、Al(NO3)3和Al2(SO4)3）被選擇用于改性。凹凸棒土和不同鋁源羥基氧化鋁經(jīng)過篩分和烘干后，進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)處理。

2.2實(shí)驗(yàn)操作

將不同改性凹凸棒土與Cd（Ⅱ）溶液在搖床中進(jìn)行一定時(shí)間的振蕩吸附作用。之后，通過離心和過濾等步驟，對(duì)Cd（Ⅱ）溶液進(jìn)行分離，測定其濃度。

3.結(jié)果與討論

3.1不同鋁源羥基氧化鋁的改性效果

通過掃描電子顯微鏡（SEM）和X射線衍射（XRD）分析了不同鋁源羥基氧化鋁對(duì)凹凸棒土表面結(jié)構(gòu)和形貌的影響。結(jié)果表明，引入羥基氧化鋁后，有利于形成更均勻的表面形貌，并增加了晶格間隙，提高了吸附劑的孔隙度。

3.2Cd（Ⅱ）吸附性能研究

通過調(diào)節(jié)各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)條件，如初始Cd（Ⅱ）濃度、溶液pH值和吸附劑用量，研究了改性凹凸棒土的吸附性能。結(jié)果表明，不同鋁源羥基氧化鋁改性凹凸棒土對(duì)Cd（Ⅱ）溶液有較高的吸附效果，吸附量隨著Cd（Ⅱ）濃度的增加而增加。

4.吸附機(jī)理研究

通過紅外光譜（IR）和X射線光電子能譜（XPS）等儀器對(duì)不同鋁源羥基氧化鋁改性凹凸棒土進(jìn)行表征，進(jìn)一步探討了吸附機(jī)理。結(jié)果表明，羥基氧化鋁的引入增加了吸附劑表面的活性位點(diǎn)，并通過負(fù)電荷吸附Cd（Ⅱ）離子。

5.結(jié)論

本研究通過引入不同鋁源羥基氧化鋁改性凹凸棒土，成功提高了其吸附性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改性后的凹凸棒土對(duì)Cd（Ⅱ）具有高效的吸附效果。吸附機(jī)理研究結(jié)果表明，引入羥基氧化鋁增加了吸附劑的活性位點(diǎn)，提高了吸附效果。然而，進(jìn)一步研究仍需進(jìn)行，以完善對(duì)吸附機(jī)理的理解，提高處理Cd（Ⅱ）的效率和環(huán)境友好性通過本研究，我們成功改性了凹凸棒土，并研究了不同鋁源羥基氧化鋁對(duì)其吸附性能的影響。結(jié)果表明，引入羥基氧化鋁有助于形成更均勻的表面形貌，并增加了晶格間隙，提高了吸附劑的孔隙度。改性后的凹凸棒土對(duì)Cd（Ⅱ）具有高效的吸附效果，吸附量隨著Cd（Ⅱ）濃度的增加而增加。吸附機(jī)理研究表明，引入羥基氧化鋁增加了吸附