仿生FeS复合材料的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能

作     者：程爱华 常娟 CHENG Aihua;CHANG Juan

作者机构：西安科技大学地质与环境学院西安710054 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2023年第40卷第2期

页      面：884-892页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0836[工学-生物工程] 

基　　金：国家自然科学基金青年项目(51808442)。 

主　　题：FeS 花粉 复合材料 吸附 Cr(Ⅵ) 生物模板 

摘      要：纳米FeS比表面积大且还原性强,对Cr(Ⅵ)吸附性能优异,但不稳定、易团聚,为解决这一问题,本文以油菜花粉为生物模板,通过共沉淀-焙烧法制得仿生FeS复合材料(bioFeS)。通过SEM、XRD及XPS等方法对bioFeS复合材料的表面微观形态和结构进行了表征。以Cr(Ⅵ)为目标污染物,分别考察了吸附剂用量、反应时间、反应温度、初始Cr(Ⅵ)浓度和pH对bioFeS复合材料吸附Cr(Ⅵ)性能的影响,探究了反应机制。结果表明:油菜花粉生物模板成功分散了FeS,制得的bioFeS复合材料比表面积大,在反应时间为120 min、pH值为1、吸附剂投加量为0.2 g·L^(-1)、反应温度为25℃的条件下,bioFeS复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附量可达88.95 mg·g^(-1);该吸附过程符合准二级动力学和Langmuir等温吸附模型;共存离子NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)会抑制Cr(Ⅵ)的去除。结合吸附动力学、热力学及XPS表面元素分析可知bioFeS复合材料除铬机制主要是吸附及化学还原作用。bioFeS复合材料处理含铬废水具有广阔的应用前景。