氮化硼纳米片吸附Cd(Ⅱ)的动力学和热力学研究

摘要

cqvip:本工作对Cd(Ⅱ)在多孔六方氮化硼(p-BN)上的吸附行为和机理进行了系统而全面的研究,考察了溶液pH、吸附剂用量、接触时间和温度等条件对于Cd(Ⅱ)吸附的影响,并采用不同手段表征了吸附前后p-BN的化学组成、形态和表面官能团的变化,进而研究其吸附机理。研究结果显示,在pH 7.0和313 K条件下, Cd(Ⅱ)的最大吸附容量可达到184mg·g–1,其动力学数据与拟二级模型和颗粒内扩散模型吻合,表明吸附主要受化学吸附控制,限速步骤主要是分子扩散。Cd(Ⅱ)在p-BN上的吸附是一个自发和吸热过程,吸附等温线分别符合Freundlich和Langmuir模型,说明Cd(Ⅱ)通过多层和单层吸附而吸附在非均相表面上。XPS的光谱结果显示,p-BN吸附剂具有大量的B–N,B–O等结构用作键合位点,有利于从废水中吸收Cd(Ⅱ)。这些结果表明, p-BN有希望作为吸附材料用于清除水体中的Cd(Ⅱ)。