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本文采用三种方法制备了FeOOH, XRD图谱分析结果表明三种产品均为β-FeOOH, TEM分析结果表明,三种方法制得的β-FeOOH均为纳米级,其形貌分别为长六方形、梭形和纺锤形。制备的三种产品吸附Cr(Ⅵ)的研究结果表明,以加入有机大分子壳聚糖制得的β-FeOOH的吸附效果最好,在293 K,303 K和313 K时,其饱和吸附量分别为15.45 mg/g,16.87 mg/g和18.48 mg/g。选取以壳聚糖为模板合成的β-FeOOH作为改性剂,通过重复负载法制备了β-FeOOH负载石英砂(Akaganeite coated sand,简称ACS)吸附剂。通过XRD、SEM/EDS以及比表面积分析仪对ACS进行表征,结果表明,石英砂表面负载的铁氧化物为β-FeOOH,形貌以纺锤状为主,长约100-150 nm,宽约30-50 nm,负载后的比表面积为1.83m2·g-1,约为石英砂比表面积的5倍。本研究对ACS的表面含铁量、附着强度进行了测定和分析,结果表明,制备的ACS表面含铁量较高,附着强度较大,物理化学性能稳定。通过静态吸附实验和动态柱吸附实验研究了不同条件下ACS对Cr(Ⅵ)的吸附效果。静态吸附实验研究了负载次数、吸附剂用量、pH值、竞争离子、温度、时间等因素对吸附效果的影响,还考察了吸附剂的再生及重复利用,探讨了ACS对Cr(Ⅵ)的吸附热力学和动力学。实验结果表明,与石英砂相比,ACS对Cr(Ⅵ)的去除率明显增加。pH值对吸附效果的影响较大,pH<7.0时,去除率随着pH值的升高而增加,pH>7.0时,去除率随着pH值的升高急剧下降,中性条件下吸附效果最佳。实验研究的共存阴离子中,PO43-和SO42对Cr(Ⅵ)的吸附影响较大,而Cl-和NO3-的存在对Cr(Ⅵ)的吸附影响较小。升高温度有利于吸附反应的进行,随着反应温度的升高,吸附量增加,三种实验温度条件下(293 K、303 K、313 K),ACS对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量分别为0.060 mg/g,0.070mg/g和0.076 mg/g。Langmuir及Freundlich等温吸附模型均能较好的描述ACS对Cr(Ⅵ)的吸附过程(R2≥0.95)。吸附动力学可以用伪二级反应动力学方程进行拟合。吸附反应的AG为负值,焓变AH为正值,说明该吸附过程是自发的吸热反应。碱溶液对吸附剂的再生效果最好,实验选用0.01mol/L的NaOH溶液作为再生剂,再生后的吸附剂可以重复利用。通过动态吸附柱实验,得到的ACS吸附Cr(Ⅵ)的穿透曲线表明,当吸附柱运行至300 min时,达到穿透点,660 min时,达到吸附饱和。吸附后ACS的EDS图谱中出现了Cr的吸收峰。XPS检测结果表明ACS吸附Cr以后,β-FeOOH中氧的外层电子密度减少,氧的化学态发生了变化,吸附Cr的过程发生了氧化还原反应。部分铬由吸附前的正六价变为正三价,ACS吸附铬后,氧原子表面负电荷降低,氧向体系提供电子,铬、铁接受电子。