β-FeOOH改性凹凸棒土的制备及其对单宁酸吸附性能研究

摘要

为了提高凹凸棒土对单宁酸的吸附性能,采用水浴法制备β-FeOOH改性凹凸棒土(ATP/β-FeOOH)吸附剂。通过X-射线衍射仪、X-射线光电子能谱仪和红外光谱仪分析吸附剂的组成和化学基团,通过透射电子显微镜和比表面积分析技术观察吸附剂的形貌和孔径分布。以单宁酸为目标污染物,进行吸附动力学和吸附等温线实验,考察了吸附剂用量、污染物浓度、初始pH值和共存离子对吸附剂去除单宁酸效能的影响。吸附实验结果表明:ATP/β-FeOOH吸附单宁酸过程符合拟二级动力学模型,Langmuir模型比Freundlich模型更能反映吸附过程。其中,30 wt%ATP/β-FeOOH的吸附性能最佳,最高吸附容量可以达到38.63 mg/g,并确定最佳吸附条件为溶液初始pH值3.0,吸附剂投加量为1.0 g/L。研究结果表明:β-FeOOH的引入显著增强了凹凸棒土对单宁酸的吸附性能,此外,ATP/β-FeOOH对单宁酸的吸附机理可以归结为螯合作用和静电作用。