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    羥基磷灰石/殼聚糖復(fù)合材料對(duì)六價(jià)鉻離子的吸附性能研究

    2013-07-16 01:44:12何欣王玉榮喻杏元蔣欽鳳
    關(guān)鍵詞:價(jià)鉻磷灰石殼聚糖

    何欣,王玉榮,喻杏元,蔣欽鳳

    羥基磷灰石/殼聚糖復(fù)合材料對(duì)六價(jià)鉻離子的吸附性能研究

    何欣,王玉榮,喻杏元,蔣欽鳳

    (武漢工程大學(xué) 環(huán)境與城市建設(shè)學(xué)院,湖北 武漢 430073)

    羥基磷灰石;殼聚糖;六價(jià)鉻;吸附

    六價(jià)鉻離子毒性強(qiáng),易被人體吸收并蓄積,攝入過多則會(huì)致癌、致畸和致突變[1-3]. 鉻離子在電鍍、制革、采礦和印染等工業(yè)廢水中大量存在,目前比較常用的去除鉻離子的方法主要有化學(xué)沉淀法、生化法、離子交換法和吸附法等[4-7]. 其中基于環(huán)境礦物材料的吸附法被認(rèn)為是最有效的治理方法之一,沸土、蒙脫土、硅藻土、羥基磷灰石、膨潤(rùn)土、高嶺土等礦物材料因其來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉易得、再生容易、可多次重復(fù)使用及無(wú)二次污染等特點(diǎn),在重金屬?gòu)U水處理研究中受到廣泛關(guān)注[8-11].

    1 實(shí)驗(yàn)部分

    1.1 試劑、藥品及設(shè)備

    主要實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備:離心機(jī)(德國(guó)SIGMA公司);恒溫水浴鍋XMTD-204(北京中西遠(yuǎn)大科技有限公司);馬弗爐DC-B(北京獨(dú)創(chuàng)科技有限公司);分析天平EN1862(上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司);紫外可見分光光度計(jì)UV2800(上海朗鉑儀器有限公司).

    1.2 羥基磷灰石的制備

    1.3 羥基磷灰石/殼聚糖復(fù)合材料的制備

    1.4 吸附實(shí)驗(yàn)

    圖1 羥基磷灰石與復(fù)合材料的XRD圖譜

    2 結(jié)果與討論

    2.1 羥基磷灰石/殼聚糖復(fù)合材料的表征

    2.1.1 XRD

    羥基磷灰石及羥基磷灰石/殼聚糖復(fù)合材料的XRD圖譜如圖1所示. 與羥基磷灰石的XRD圖譜相比,復(fù)合材料中羥基磷灰石的特征峰并未發(fā)生明顯變化,這表明與殼聚糖復(fù)合后,羥基磷灰石的結(jié)構(gòu)和晶型并未發(fā)生明顯變化. 由此說明復(fù)合材料中羥基磷灰石結(jié)構(gòu)穩(wěn)定.

    2.1.2 SEM

    圖2 羥基磷灰石與復(fù)合材料的SEM圖

    2.2 羥基磷灰石吸附性能測(cè)試

    2.3 羥基磷灰石與復(fù)合材料吸附性能比較

    圖3 羥基磷灰石對(duì)不同濃度的吸附性能

    圖4 羥基磷灰石與復(fù)合材料吸附性能比較

    圖5 復(fù)合材料與物理混合材料吸附的性能比較

    2.4 復(fù)合材料與物理混合材料吸附Cr6+的性能比較

    3 結(jié)論

    [1] 張東,蘇會(huì)東,高虹. 鈦酸鍶鋇納米粉體的制備及其對(duì)鉻(Ⅵ)和鉻(Ⅲ)吸附性能[J]. 冶金分析,2007, 27(4): 7-10.

    [2] DAKIKY M, KHAMIS M, MANASSAR A, et a1. Selective adsorption of ellromium in industrial wastewater using low-cost abundantly available adsorbents [J]. Advances in Environmental Research, 2002, 6(4): 53-540.

    [3] 彭榮華,曾文南,李曉湘. 磺化泥炭吸附處理含鉻廢水的研究[J]. 煤炭學(xué)報(bào),2007, 32(8): 860-864.

    [4] 王英濱,靳昕,林智輝. MCM-41中孔分子篩吸附水中Cr(VI)的動(dòng)力學(xué)研[J]. 硅酸鹽學(xué)報(bào),2007, 35(2): 197-201.

    [5] 李增新,李俊,王國(guó)明,等. 天然沸石負(fù)載殼聚糖去除水中砷的研究[J]. 現(xiàn)代化工,2007, 27(2): 196-197.

    [6] DASTGHEIB S A, ROCKSTRAW DA. A model for the adsorption of single metal solutes in aqueous solution onto activated carbon produced from pecan shells [J]. Carbon, 2002, 41(11): 1843-1851.

    [7] LAROUS S, MENIAI A H, LEHOCINE M B. Experimental study of the removal of copper from aqueous solution by adsorption using sawdust [J]. Deasalination, 2005, 185(1/2/3): 483-490.

    [8] SAXENA S, D`SOUZA S F. Heavy metal pollution abatement using rock phosphate mineral [J]. Environ int, 2006, 32(2): 199-202.

    [9] GOMEZ DEL RIO J A, MORANDO P J, CICERONE D S. Natural materials for treatment of industrial effluents: comparative study of the retention of Cd, Zn and Co by calcite and hydroxyapatite. Part I: batch experiments [J]. Journal of Environmental Management, 2004, 7l(2): 169-177.

    [10] HUI K S, CHAO C Y, KOT S C. Removal of mixed heavy metalions in wastewater by zeolite 4A and residual products from recycled coal fly ash [J]. J Hazard Mater, 2005, 127(1/2/3): 89-101.

    [11] 王晉,徐媛媛,韓顏顏,等. 改性蒙脫石對(duì)有機(jī)污染物的吸附性能研究[J]. 濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2008, 22(1): 72-76.

    [12] 張力,汪超,苑慶蘭. 共沉淀法制備羥基磷灰石工藝優(yōu)化條件的研究[J]. 武警醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2002, 12(2): 97-99.

    [13] 夏暢斌,何湘柱. 磺化褐煤對(duì)重金屬離子的吸附研究[J]. 材料保護(hù),2003, 33(3): 19-20.

    [14] 潘獻(xiàn)輝. 利用吸附法凈化含鉻廢水[J]. 工業(yè)水處理,1986, 6(3): 49-50.

    [15] 甘一如. 重金屬的生物吸附[J]. 化學(xué)工業(yè)與工程,1999, 16(1): 19-25.

    [16] 張秀麗,劉月英. 貴重金屬的生物吸附[J]. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào),2002, 8(6): 668-671.

    [17] 唐蘭模,福邁群,張萍,等. 用殼聚糖除去溶液中微量鎘(Ⅱ)的研究[J]. 化學(xué)世界,1998, 39(10): 549-552.

    [18] 楊輝,張園園. 殼聚糖分子對(duì)共沉淀法合成羥基磷灰石/殼聚糖粉體材料晶體形貌的影響[J]. 人工晶體學(xué)報(bào),2012, 41(1): 209-214.

    [責(zé)任編輯:熊玉濤]

    A Study of the Adsorption Properties of Hydroxyapatite/chitosan Composite Material for Cr (Ⅵ)

    HEXin, WANGYu-rong, YUXing-yuan, JIANGQin-feng

    (School of Environment and Urban Construction, Wuhan University of Engineering, Wuhan 430073, China)

    Hydroxyapatite and hydroxyapatite / chitosan composite material are prepared by the coprecipitation method. The structure of the material is characterized by means of SEM and XRD and the change in structure and adsorption properties after hydroxyapatite and chitosan are compounded is studied. Results show that after compounding with chitosan, the structure and crystal structure of hydroxyapatite does not change, but the particle dispersion performance improves; hydroxyapatite and chitosan compound in organic combination and has better adsorption properties than pure hydroxyapatite.

    hydroxyapatite; chitosan; hexavalent chromium; adsorption

    1006-7302(2013)04-0027-04

    X52

    A

    2013-07-16

    國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.51374157);教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才計(jì)劃項(xiàng)目(NCET-12-0713)

    何欣(1992—),女,湖北黃岡人,在讀本科生,主要從事水污染防治研究.

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