酸碱复合改性海泡石亚结构特征及其对Cd(Ⅱ)吸附性能

为强化海泡石(Sep)对溶液中Cd2+的吸附性能,采用酸碱复合改性处理获得改性海泡石(ABsep),借助氮气吸脱附等温线、SEM-EDS、TEM、FTIR和XRD等技术分析了改性前后海泡石的结构特征,采用静态吸附实验研究了时间、ABsep/Cd2+质量比、温度、吸附剂用量、pH及共存离子等因素对ABsep吸附Cd2+的影响.结果表明,ABsep孔隙结构发达,比表面积、平均孔径和孔容分别较改性前增加66.1％、15.7％和34.8％,可交换性离子含量有所增加,主要成分为SiO2和Mg(OH)2.改性前后海泡石对Cd2+吸附过程能较好地以准二级动力学方程和Langmuir模型进行拟合,且均为自发吸热反应,以化学吸附为主并伴有物理性吸附;最佳ABsep/Cd2+质量比为3:1;298 K时Sips拟合ABsep对Cd2+最大饱和吸附量为142.43 mg·g-1,为改性前海泡石的3.55倍;随着吸附剂投加量的增加,Cd2+吸附量表现为先增大后减小,最佳用量为0.3 g·L-1;ABsep对Cd2+的吸附量随溶液初始pH的升高而增加,最佳pH为7;不同浓度K+、Na+、Mg2+和Ca2+的存在均会对Cd2+的吸附产生一定的抑制作用,其中Mg2+的抑制作用最强.