磁性有机膨润土对Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)的竞争吸附

摘要

以磁性碱性钙基膨润土(MACB)、壳聚糖(CS)和羧甲基纤维素钠(CMC)为原料制备得到磁性有机膨润土(MACB/CC).开展了MACB/CC对Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)的竞争吸附效果及竞争吸附机制分析,采用吸附等温模型和吸附动力学模型分别考察了一元和三元体系中重金属离子的吸附规律.结果表明,一元体系中MACB/CC对Cu(Ⅱ)的吸附容量最大,为67 mg/g,吸附容量大小的顺序为Cu(Ⅱ)>Cd(Ⅱ)>Mn(Ⅱ);三元体系中,Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)3种重金属离子之间存在明显的竞争吸附,3种重金属离子在MACB/CC上的竞争吸附强弱顺序为Cu(Ⅱ)>Cd(Ⅱ)>Mn(Ⅱ),且Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的相互竞争作用最强,这主要是因为Cu(Ⅱ)具有更小的水合半径和更强的电负性,更易占据膨润土上的吸附点位.在竞争吸附的条件下,Freundlich等温模型及准二级动力学模型能够较好地拟合吸附过程,说明3种重金属离子在MACB/CC上的竞争吸附属于多分子层吸附,且吸附是一个先快速后慢速最终达到平衡的过程.