三维网状HZO@SGH对水中氟离子的吸附作用和机制

作     者：马福臻 周少奇 刘泽珺 支亮亮 周璇 MA Fu-zhen;ZHOU Shao-qi;LIU Ze-jun;ZHI Liang-liang;ZHOU Xuan

作者机构：华南理工大学环境与能源学院广州510006 贵州科学院贵阳550001 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广州510640 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2018年第39卷第2期

页      面：828-837页

核心收录：

学科分类：083001[工学-环境科学] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2016YFC0400707) 

主　　题：水合氧化锆 石墨烯水凝胶 氟离子 吸附 拟二级动力学模型 D-R吸附等温模型 

摘      要：本研究采用均相沉淀法制备得到具有独特三维网状结构的水合氧化锆包覆的石墨烯水凝胶(HZO@SGH).利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱分析仪(FTIR)和X射线光电子能谱分析仪(XPS)对HZO@SGH进行表征,分析其形貌结构和除氟机制.通过批量吸附实验考察HZO@SGH对水中氟离子的吸附性能.结果表明,HZO@SGH对溶液中氟离子的吸附容量明显高于HZO和SGH.拟二级动力学模型能很好地拟合HZO@SGH对氟离子的吸附动力学数据,说明吸附速率主要由化学吸附控制;吸附氟离子过程可由D-R吸附等温模型描述,最大吸附量达31.79 mg·g^(-1),高于部分已报道的含锆复合材料的吸附量.HZO@SGH在较低pH(3~6.5)和含有NO_3^-、C^l-、低浓度SO_4^(2-)(≤10 mg·L^(-1))的氟离子溶液中能保持优异的吸附性能.吸附剂制备过程简单环保,易于从溶液中分离而不产生二次污染,是一种潜在的氟离子吸附剂.