为揭示改性方式对复合材料去除重金属离子的影响,利用浸渍蒸发法和共沉淀法制备铁改性氧化石墨烯壳聚糖复合微球,分别命名为Fe-GOCS和Fe@GOCS.通过批实验,对比分析其在不同水环境(pH=3、7和11)下对As(Ⅴ)、Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的去除效果,并结合FTIR、XRD、SEM和BET表征技术揭示去除机理.结果表明,随pH增加,Fe-GOCS和Fe@GOCS对As(Ⅴ)的去除率(re)呈不同的变化趋势,前者先增加后降低,pH=7时最高re为56.74％,而后者则逐渐降低,pH=3时re最大,为87.99％.表征结果证实2种材料对As(Ⅴ)的去除均与Fe—O键有关,去除效果存在差异的主要原因与其不同的载铁形态有关(前者为α-Fe2O3,后者为α-FeO(OH)).随pH增加,2种材料对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的re均逐渐增大,但去除效果在中性条件下最好,分别为 49.45％和 23.52％(Fe-GOCS),68.38％和 50.85％(Fe@GOCS),但稍差于 GOCS;对 Cd(Ⅱ)的re也逐渐增大,但Fe-GOCS的最大re低于Fe@GOCS,分别为78.30％和99.16％.Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的去除一方面与其离子水解作用有关,另一方面主要通过形成Fe—O—Cu和Fe—O—Pb配合物去除.而Cd(Ⅱ)的去除主要与水解作用有关.循环吸附5次后,Fe@GOCS对As(Ⅴ)的re仍在80％以上,而Fe-GOCS的再生能力较差.整体上,Fe@GOCS对重金属的去除效果略优于Fe-GOCS,而Fe-GOCS适用的pH范围相对较广.

铁形态;氧化石墨烯;壳聚糖;重金属;去除

刘允全;单慧媚;曾春芽

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;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;桂林理工大学环境科学与工程学院,桂林541004

环境工程学报

[1]刘允全;单慧媚;曾春芽-.铁改性氧化石墨烯壳聚糖对重金属的去除效果)[J].环境工程学报,2022(10):3167-3180

GOCS

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