磷在氧化锆-碳纳米管复合材料上的吸附研究.pdf

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1、第29卷第5期无机化学学报V01．29No．52013年5月CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRY965．972磷在氧化锆一碳纳米管复合材料上的吸附研究宗恩敏魏丹还中科彭渡万海勤郑寿荣许昭怡(南京大学环境学院，污染控制与资源化研究国家重点实验室，南京210023)摘要：采用水热合成法成功制备了氧化锆一碳纳米管复合材料，并研究了对磷的吸附行为。表征结果表明，碳纳米管经氧化锆修饰后仍具备介孔结构；氧化锆粒子可均匀分散在碳纳米管表面。吸附实验结果表明，氧化锆粒子的粒径越小，氧化锆对磷的

2、标化平衡吸附量越高，吸附速率越快。磷在氧化锆一碳纳米管复合材料上的吸附等温线符合Freundlich等温吸附模式，属于优先吸附，吸附动力学可用拟二级动力学模型描述。降低离子强度和溶液pH可促进磷的吸附，共存离子对磷吸附具有抑制作用，影响顺序依次为F->NOf—S042一，其中F一影响最大，NO3-和S042-次之。关键词：碳纳米管；磷；吸附；氧化锆中图分类号：0613．71；0613．62文献标识码：A文章编号：1001．4861(2013)05．0965．08DOI：10．3969~．issn．1001-4

3、861．2013．00．154AdsorptionofPhosphatebyZirconiaFunctionalizedMulti-walledCarbonNanotubesZONGEn．MinWEIDanHUANZhong．KePENGDuWANHai—QinZHENGShou-RongXUZhao-Yi(StateKeyLaboratoryofPollutionControlandResourceReuse，andSchooloftheEnvironment,NanjingUniversity,Nanji

4、ng210023，China)Abstract：Zirconiafunctionalizedmulti—walledcarbonnanotubesweresuccessfullysynthesizedbyhydrothermalmethodandtheiradsorptionbehaviorforphosphatewerealsoinvestigated．CharacterizedresultsshowedthattheBETsurfaceareasandthetotalporevolumesofMWNTsd

5、ecreasedgreatlyafterZrO2functionalization．TheaverageparticlesizeofzirconiathatuniformlydispersedonthesurfaceofMWNTsincreasedwithincreasingZrO2content．PhosphateadsorptionexperimentalresultsshowedthatdecreasingZrO2particlesizewasbeneficialtoimprovetheZrO，cont

6、ent．normalizedadsorptionamountandtheadsorptionrate．TheadsorptionisothermcouldbewellfittedbyFreundlichequationwhichsuggestedapreferentialadsorption，whilekineticsfollowedthepseudo’second—ordermode1．LowerionicstrengthandpHwerefavorabletotheremovalofphosphate．A

7、ndtheeffectofCO—existinganionswasintheorderofF一>NO3-≈S042-．Keywords：multi-walledcarbonnanotube；phosphate；adsorption；Zr020引言附法21．其中吸附法因其效率高、操作简便、能再生和可回收磷资源而受到广泛关注。常用的吸附剂有磷是引起水体富营养化的限制性元素之一，因工业废[13-14]、金属氧化物[·5_垌、金属氧化物复合材此除磷对防治水体富营养化具有重要意义【l-2]。目前，料【l7_·9]等。研

8、究表明，氧化锆对磷具有良好的吸附效除磷的方法主要分为化学沉淀法[3-6]、生物法[7-81和吸果。Liu等[1句通过合成中孔氧化锆，增大了Zro：的比收稿日期：2012—12—05。收修改稿日期：2013一O1．17。国家自然科学基金(No．21077050，21277069)、教育部“长江学者和创新团队发展计划”(No．IRT1019)、国家“863”计划(N0．2012AA062607)和江苏省