Mg/Fe水滑石吸附水中磷的动力学及热力学研究

摘要

以MgCl2和FeCl3为原料通过共沉淀法制备了Mg/Fe水滑石,并对其进行焙烧得到了焙烧态Mg/Fe水滑石.采用X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FTIR)对所得产物进行了结构表征.利用焙烧前后的水滑石作吸附剂吸附处理含磷废水,比较了两者对磷的吸附能力,并在不同温度和pH条件下进行了吸附动力学实验.结果表明,焙烧前后的水滑石对磷都具有很好的吸附能力,但300℃焙烧后水滑石的吸附能力提高了约5％.动力学实验表明,水滑石对磷的吸附可很好地用准二级动力学方程进行描述,其线性相关系数达0.999以上.在15～35℃下进行了等温吸附实验,结果发现水滑石对磷的吸附更符合Langmuir方程.经热力学研究发现,标准吸附焓变(△H0)＞0 J/mol、标准吸附自由能(△G0)＜0 J/mol和标准吸附熵变(△S0)＞0 J/(mol·K),说明水滑石对磷的吸附反应是自发的吸热反应,且是一个熵增加的过程.