| 镁-钙羟基磷灰石吸附剂对水中Pb2+的去除 |
| 摘要点击 1423 全文点击 480 投稿时间：2019-01-09 修订日期：2019-03-24 |
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| 中文关键词 羟基磷灰石 铅离子(Pb2+) 吸附动力学 等温吸附 去除机制 |
| 英文关键词 hydroxyapatite lead ions (Pb2+) adsorption kinetics isotherm adsorption removal mechanism |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 何豪 | 桂林理工大学岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 桂林 541004
桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室, 桂林 541004 | 553544203@qq.com | | 朱宗强 | 桂林理工大学岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 桂林 541004
桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室, 桂林 541004 | zhuzongqiang@glut.edu.cn | | 刘杰 | 桂林理工大学岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 桂林 541004
桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室, 桂林 541004 | | | 朱义年 | 桂林理工大学岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 桂林 541004
桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室, 桂林 541004 | zhuyinian@glut.edu.cn | | 阎起明 | 桂林理工大学岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 桂林 541004
桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室, 桂林 541004 | | | 刘阳 | 深圳市建筑设计研究总院有限公司, 深圳 518000 | | | 莫南 | 桂林理工大学岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 桂林 541004
桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室, 桂林 541004 | | | 玄惠灵 | 桂林理工大学岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 桂林 541004
桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室, 桂林 541004 | | | 魏婉莹 | 桂林理工大学岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 桂林 541004
桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室, 桂林 541004 | |
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| 中文摘要 |
| 选择Mg2+为掺杂离子，通过溶胶-凝胶法制备了不同比例的镁-钙羟基磷灰石吸附剂，研究其对水溶液中Pb2+的去除特性和过程机制.结果表明，吸附剂表面以羟基磷铅矿化合物[Pb10（PO4）6（OH）2]为主，其晶体结构由短棒状转变为针状结构；在温度25℃，pH为5时，镁-钙羟基磷灰石吸附Pb2+在720 min内达到平衡，吸附剂的最佳投加量为0.6 g·L-1，最大吸附量为813.17 mg·g-1；热力学实验结果：ΔGθ<0、ΔSθ>0和ΔHθ>0，表明镁-钙羟基磷灰石吸附Pb2+的过程是自发的吸热、熵增的过程，升温有利于吸附；吸附过程符合伪二级动力学方程，Langmuir吸附模型能更好地描述等温吸附行为；材料表征与吸附实验分析表明，表面络合与溶解-沉淀是镁-钙羟基磷灰石去除Pb2+的主要机制. |
| 英文摘要 |
| A novel magnesium-calcium hydroxyapatite adsorbent was prepared by the Sol-gel method with different proportions of Mg/(Ca+Mg) using Mg2+ as doped ions, and the removal characteristics and process mechanism of Pb2+ on the magnesium-calcium hydroxyapatite in an aqueous solutions were studied. The results show that the surface of the adsorbent is composed mainly of a hydroxyphosphonite compound[Pb10(PO4)6(OH)2], The morphological characteristics of the magnesium-calcium hydroxyapatite adsorbent surface was investigated as crystal structure changes from short rods to needle structures according to scanning electron microscopy (SEM). Testing at a temperature of 25℃ and pH of 5 showed that the adsorption of Pb2+ by magnesium-calcium hydroxyapatite reached equilibrium within 720 min. The adsorption capacity was determined to be 813.17 mg·g-1 at a dosage of 0.6 g·L-1. The thermodynamic test results of ΔGθ<0, ΔSθ>0, and ΔHθ>0 indicated that the adsorption process of Pb2+ by magnesium-calcium hydroxyapatite is a spontaneous process with endothermic reaction and entropy increments, and higher temperatures were considered be favorable for adsorption at a range of 25-45℃. The adsorption could be effectively described by a pseudo-second-order kinetic equation. The equilibrium data were found to follow the Langmuir adsorption model. Material characterization and adsorption tests showed that surface complexation and dissolution-precipitation were the main mechanisms for the removal of Pb2+ by magnesium-calcium hydroxyapatite in an aqueous solution. |
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