硫酸盐修饰的含钛高炉渣吸附去除水溶液Cr(Ⅵ)(英文)

摘要

由高能低温煅烧制备了硫酸盐修饰的含钛高炉渣(sulfate-modified titanium-bearing blast furnace slag,STBBFS)吸附剂。用X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)、Fourier转换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、X射线衍射和扫描电镜对吸附剂的成分、物相以及表面结构进行了表征。研究了STBBFS的初始质量浓度、溶液pH值、温度对溶液中Cr(Ⅵ)吸附过程的影响。结果表明:Cr(Ⅵ)在STBBFS吸附剂表面上的吸附遵循Langmuir吸附等温线模型;最大吸附容量在pH=1.5时最大,为8.25mg/g。不同吸附温度和初始浓度下,Cr(Ⅵ)的吸附过程都遵循二级吸附动力学模型。通过计算Cr(Ⅵ)吸附过程中的热力学参数:焓变化ΔH°、自由能变化ΔG°、熵变化ΔS°,得出Cr(Ⅵ)吸附至STBBFS吸附剂表面具有自发性,且升高温度易于Cr(Ⅵ)的吸附。根据XPS和FTIR分析结果,可以认为Cr(Ⅵ)先吸附至吸附剂表面,然后被还原为Cr(Ⅲ)。