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卤虫卵壳(Shell)含有大量几丁质,且具有渐缩3D孔结构,孔表面携带-OH等官能团,目前对其研究多数聚焦其载体功能,而忽视其因自身独特结构及内含物而兼具的多重功能。已有研究表明卤虫卵壳对重金属铅离子具有一定的吸附作用,能否利用其独特的渐缩3D孔结构负载纳米金属氧化物以增强其吸附重金属的性能,且对吸附后重金属固持的再次利用进行深入研究鲜有报道。本研究使用Shell做载体制备载镁复合材料(Shell-Mg),比较研究卵壳及Shell-Mg对典型重金属的吸附性能及机理,并对重金属固持体进行处理得到具有光催化效果的复合催化剂,为固持重金属吸附材料的高值利用提供理论基础。Shell对重金属的吸附实验显示:Shell吸附Pb2+、Zn2+和Cu2+的最适pH区间为2-5,吸附Cd2+的最适pH区间为2-7。在最适区间内,Shell对四种金属离子的吸附容量随着pH的升高逐渐增加。等温吸附表明,Shell对Pb2+、Cd2+、Zn2+和Cu2+的吸附过程是吸热反应。不同模型吸附动力学及吸附等温线数据拟合表明吸附重金属的过程是多级吸附。在最适条件下,Shell对这四种金属离子的吸附量分别为:26.71 mg/g、53.51 mg/g、53.81 mg/g及21.37 mg/g。当溶液中存在竞争离子Ca2+时,Shell对重金属离子的吸附量随着Ca2+浓度的增加而减少,Shell对Pb2+、Cd2+、Zn2+和Cu2+四种金属的吸附选择性较低。Shell-Mg对重金属的吸附实验显示:最适条件下Shell-Mg对Pb2+、Cd2+、Zn2+和Cu2+的吸附容量均高于Shell,吸附量分别为:261.28 mg/g、243.06 mg/g、199.71 mg/g及257.64 mg/g。Shell-Mg吸附Pb2+、Zn2+和Cu2+的最佳pH区间为2-5,吸附Cd2+的最佳pH区间为2-7。Shell-Mg的吸附容量随着pH的升高而逐渐增加。不同模型吸附动力学及吸附等温线数据拟合结果表明Shell-Mg对Pb2+、Cd2+、Zn2+、Cu2+的吸附过程受多重机理共同控制,是吸热反应。竞争离子Ca2+存在时,Shell-Mg去除重金属离子的效率明显优于Shell。与Shell相比,Shell-Mg对Pb2+、Cd2+、Zn2+、Cu2+呈现出了较高的选择吸附性,其中,对Pb2+和Cu2+的选择吸附性最佳。结合SEM、XRD等表征及吸附结果,与纯卤虫卵壳相比,Shell-Mg具有更大的吸附容量;不容易受到常规干扰离子的影响,具有更好的吸附选择性;氢氧化镁的负载大大强化了Shell对重金属的吸附性能。吸附后的重金属固持体(Shell-Mg-metal)经600oC煅烧后,在紫外光照射下,具有催化降解染料废水的功能,可以作为催化剂使用,既可避免吸附剂再生造成的二次污染,又可以实现重金属固持体的高值利用。