【摘 要】
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基于以Fe元素为代表的过渡族金属元素在重金属吸附方面的独特优势,选取不同的过渡族金属元素M,制备了N掺杂层状Fe/Co双金属氢氧化物(Fe Co-LDH@G)、N掺杂双金属有机纳米片(Fe/M@TPA)两种不同结构的吸附剂。(1)N掺杂层状Fe/Co双金属氢氧化物(Fe Co-LDH@G)基于氨基和Fe元素对As(V)的亲和性,制备了层状Fe/Co双金属氢氧化物,进一步通过甘氨酸插层改性制备了Fe
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基于以Fe元素为代表的过渡族金属元素在重金属吸附方面的独特优势,选取不同的过渡族金属元素M,制备了N掺杂层状Fe/Co双金属氢氧化物(Fe Co-LDH@G)、N掺杂双金属有机纳米片(Fe/M@TPA)两种不同结构的吸附剂。(1)N掺杂层状Fe/Co双金属氢氧化物(Fe Co-LDH@G)基于氨基和Fe元素对As(V)的亲和性,制备了层状Fe/Co双金属氢氧化物,进一步通过甘氨酸插层改性制备了Fe Co-LDH@G,提高了材料对阴离子的吸附性能。当Fe/Co比为1:1时,Fe0.02Co0.02-LDH@G实现了甘氨酸对LDH材料的插层改性。甘氨酸中的氨基N原子为Fe0.02Co0.02-LDH@G的主要活性吸附位点。甘氨酸改性后,Fe Co-LDH@G对各阴离子的去除率和平衡吸附量均有一定提升,Fe0.02Co0.02-LDH@G对As(V)的选择性增强。饱和吸附As(V)的Fe0.02Co0.02-LDH@G通过电化学方法实现再生,经过4次再生后对As(V)的平衡吸附量仅下降了13.31%。Fe0.02Co0.02-LDH@G再生后,其化学结构和元素组成未发生明显变化。Fe0.02Co0.02-LDH@G对As(V)的吸附遵循BET等温线模型和拟二阶动力学模型,饱和吸附量为819.76 mg·g-1。(2)N掺杂双金属有机纳米片(Fe/M@TPA)以对苯二甲酸为有机组分,以三乙胺为N源,制备了N掺杂金属有机纳米片Fe/M@TPA(Fe/Co@TPA、Fe/Ni@TPA)。Fe/M@TPA具有纳米级厚度的超薄片层结构,三乙胺的N原子是其的主要活性吸附位点。Fe/M@TPA对痕量Pb(II)的吸附性能优异。饱和吸附Pb(II)的Fe/M@TPA通过在HCl溶液中振荡实现再生,经过4次再生后对Pb(II)的平衡吸附量下降不超过18%。Fe/M@TPA再生后,其化学结构和元素组成未发生明显变化。Fe/M@TPA对Pb(II)的吸附遵循BET等温线模型和拟二阶动力学模型,吸附速率较快,其对10 mg·L-1 Pb(II)的吸附在15 min内达到平衡。
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