对硝基苯酚和重金属在高炉水淬渣上的竞争吸附研究

作     者：王哲 徐毅 黄国和 安春江 陈莉荣 张思思 WANG Zhe;XU Yi;HUANG Guo-he;AN Chun-jiang;CHEN Li-rong;ZHANG Si-si

作者机构：内蒙古科技大学能源与环境学院内蒙古包头014010 华北电力大学环境研究院区域能源系统优化教育部重点实验室北京102206 环境保护部环境规划院北京100012 里贾纳大学能源、环境和可持续发展研究所加拿大里贾纳萨斯喀彻温省S4S0A2 

出 版 物：《中国环境科学》 (China Environmental Science)

年 卷 期：2016年第36卷第12期

页      面：3686-3695页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：教育部重点项目(311013) 

主　　题：高炉水淬渣 对硝基苯酚 重金属 等温线 热力学 动力学 竞争吸附 

摘      要：以高炉水淬渣(WBFS)为吸附剂,对水体中的对硝基苯酚(p-NP)和重金属进行单一吸附和竞争吸附的研究,从吸附等温线、吸附动力学和热力学等方面分析其吸附特性和机理.结果表明:相对于p-NP,重金属离子在竞争条件下居优势地位,重金属离子对p-NP的竞争吸附作用依次为Cu^(2+)Cd^(2+)Zn^(2+).高炉水淬渣对p-NP的吸附符合Freundlich模型,而重金属离子的吸附与Langmuir吸附模型拟合较好,D-R模型计算的p-NP在各系统中吸附能量分别为-7.53、-7.07、-7.96以及-7.86k J/mol,表明高炉水淬渣吸附p-NP的过程中以物理吸附为主,而重金属离子则以化学吸附和离子交换为主.动力学曲线显示在二元体系下p-NP的吸附速率下降,吸附达到平衡的时间延长,而竞争组分的存在对Cu^(2+)、Cd^(2+)、Zn^(2+)达到平衡的时间基本无影响.高炉水淬渣对Cu^(2+)、Cd^(2+)、Zn^(2+)表现出更高的亲和力和选择性.无论是单一吸附还是竞争吸附,p-NP和Cu^(2+)、Cd^(2+)、Zn^(2+)均符合伪二级动力学方程.?G值随着温度的升高而逐渐降低,说明高炉水淬渣对p-NP和Cu^(2+)、Cd^(2+)、Zn^(2+)吸附的自发性与温度成正比,属于吸热熵增的过程.