论文部分内容阅读
本研究成功地制备了壳聚糖稳定的FeS磁性(MC-FeS)复合材料,成功解决了FeS易氧化、易团聚的缺点,从而提高了其去除水中Cr(Ⅵ)的能力。实验结果表明:(1)吸附研究因素表明,在酸性环境下,MC-FeS对于水中的Cr(Ⅵ)有着更好的去除效果,其最佳pH为3;随着投药量的增加,Cr(Ⅵ)去除率逐渐增加而吸附量逐渐下降;水中的共存Cl-、NO3-均会抑制其对于Cr(Ⅵ)的去除效果,而溶解性有机物对复合材料去除Cr(Ⅵ)的能力几乎没有影响;同时,FeS材料相比,MC-FeS复合材料具有更高的Cr(Ⅵ)去除能力。(2)动力学实验结果表明,MC-FeS对于水中Cr(Ⅵ)的吸附过程更符合准二级动力学模型,其R2均为0.999,表明其反应过程以化学吸附为主;吸附等温线结果表明,MC-FeS对于水中Cr(Ⅵ)的吸附更加符合Redlich-Peterson模型,表明其过程是一种混合化学反应-吸附过程。(3)通过SEM-EDS分析表明,吸附前的MC-FeS颗粒呈现出明显的角状以及片状,并具有许多孔洞结构,待反应进行之后,该颗粒边缘的角状结构趋于光滑并且孔洞结构也变得模糊起来;FT-IR分析表明,1145与1112 cm-1处的特征峰向1070以及1037 cm-1方向发生了偏移,此外,反应之后1562和1411 cm-1处峰的强度甚至消失。这些特征峰发生偏移和强度变化是因为-OH和-NH2为参与材料去除Cr(Ⅵ)的主要官能团;更进一步的X射线电子能谱研究表明,体系中的FeOOH、S8、Cr2O3、Cr2S3和Fe(III)-Cr(III)配合物分别由Cr(Ⅵ)、Fe(III)和S(-II)转化而来。此外,MC-FeS复合材料在长时间的反应体系和典型的自然水环境中表现出良好的抗氧化稳定性和良好的抗干扰性能。上述结果表明,MC-FeS复合材料其可以作为一种有效的废水修复技术,并且在修复被各种重金属和有机污染物所污染的水体中具有广阔的前景。