硫化锰纳米颗粒高效去除重金属镉

汪辰; 毕磊; 潘纲

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硫化锰纳米颗粒高效去除重金属镉

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中国镉污染问题日益严峻,开发高效的镉吸附剂,是解决环境镉污染问题的重要技术手段。采用共沉淀方法合成了硫化锰纳米颗粒,研究了其对重金属镉的吸附行为,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(HR-TEM)、比表面积(BET)等技术手段探究了硫化锰纳米颗粒的形貌、化学组分以及镉的去除机制。结果表明,MnS纳米颗粒呈球状,平均粒径100 nm,比表面积30.56 m^2·g^-1。MnS纳米颗粒对Cd^2+的吸附动力学数据较好地符合伪二级动力学模型;吸附等温线数据较好地符合Langmuir模型,说明MnS对Cd^2+的吸附是以化学吸附为主的单分子层吸附。使用Langmuir拟合的MnS饱和最大镉吸附量为349.6 mg·g^-1,在众多镉吸附材料中处于前列。对于模拟工厂重金属废水的处理,MnS纳米颗粒可以在5 h内使镉的浓度由60 mg·L^-1降至国家规定排放线以下(<0.1 mg·L^-1),且吸附过程中水体pH稳定,对水体干扰小。在多种重金属离子共存的情况下,仍可以达到接近100%的Cd2+去除率。硫化锰相对稳定,在空气中放置30 d仍有80%的镉去除率。较高的离子交换量形成CdS沉淀是MnS高效去除镉的主要原因。

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来源
《环境工程学报》 |2020年第1期|24-33|共10页
作者
汪辰; 毕磊; 潘纲;
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作者单位

中国科学院生态环境研究中心;

环境纳米技术与健康效应重点实验室;

北京100085;

中国科学院大学中丹学院;

北京100049;

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正文语种 chi
中图分类废水的处理与利用;
关键词
吸附剂; 镉; 重金属; 金属硫化物; 水处理;

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