农业环境科学学报

作者：徐鹏超,可传豪,吴岩,刘智,杜立宇,杨玉红

单位：沈阳农业大学土地与环境学院, 沈阳 110866,沈阳农业大学土地与环境学院, 沈阳 110866,沈阳农业大学土地与环境学院, 沈阳 110866,沈阳环境科学研究院, 沈阳 110016,沈阳农业大学土地与环境学院, 沈阳 110866,沈阳农业大学生物技术学院, 沈阳 110866

关键词：高温改性蛇纹石,铅,吸附机理,解吸,Box-Behnken响应面法,

基金：国家重点基础研究发展计划项目（2018YFC1801200）

为提升蛇纹石对污染物Pb2+的去除效果，实现废水中Pb2+的高效去除，本研究将天然蛇纹石矿物高温改性，探究改性后蛇纹石对Pb2+的吸附机理、解吸情况及蛇纹石用量、溶液的初始pH、蛇纹石粒径大小和吸附时间对吸附量和Pb2+去除率的影响，并通过Box-Behnken响应面法优化改性蛇纹石吸附Pb2+的实验条件。结果表明：改性蛇纹石吸附性能明显提升，理论最大饱和吸附容量更高，二者吸附过程均更符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学模型，且吸附过程为自发吸热进行的。改性蛇纹石吸附Pb2+的机理主要为蛇纹石裂解产生的Mg2+与溶液中溶解的CO2结合形成MgCO3，MgCO3与溶液中的Pb2+发生溶积置换生成PbCO3沉淀；Pb2+与改性后蛇纹石表面形成的高能键结合，以Pb（NO3）2·Si-O、PbO·O-Si-O配合物的形式吸附在蛇纹石表面。改性蛇纹石在溶液中Pb2+的解吸量及解吸率均较低，改性蛇纹石对Pb2+的吸附情况较为稳定，Pb2+不易被解吸出来。改性蛇纹石对溶液中Pb2+最佳吸附条件为固液比为1∶200（m∶V），pH=5.5，粒径为140目，吸附时间为36 h，此时吸附量及Pb2+去除率分别为15.26 mg·g-1、79.89%。研究表明，改性蛇纹石对Pb2+吸附性能明显提升，具有较高吸附容量且吸附较为稳定不易解吸，对去除废水中Pb2+具有潜在应用价值。

来源：2022年第9期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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