陶粒的 FeCl3 负载改性及对重金属的吸附行为

doi:10.12141/j.issn.1000-565X.180558

华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2019, Vol. 47 ›› Issue (5): 63-72.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.180558

陶粒的 FeCl3 负载改性及对重金属的吸附行为

杨永民^{1， 2} 乔瑞龙¹ 谢晓庚¹ 张同生^{1， 3†} 刘晓飞⁴

1．华南理工大学材料科学与工程学院，广东广州 510640;
2．仲恺农业工程学院城乡建设学院，广东广州 510225;
3．广东省建筑材料低碳技术工程技术研究中心，广东广州 510640;
4．广东辉固材料科技有限公司，广东广州 510640

收稿日期:2018-11-09 修回日期:2018-12-18 出版日期:2019-05-25 发布日期:2019-04-01
通信作者: 张同生( 1983-) ，博士，副研究员，主要从事新型建筑材料及环境影响研究． E-mail:mstszhang@scut.edu.cn
作者简介:杨永民( 1981-) ，男，博士，主要从事新型建筑材料、材料修复水环境及水生态等的研究
基金资助:
广东省科技计划项目( 2016A020221009) ;广东省水利科技创新项目( 201623) ;广东特支计划科技创新青年拔尖人才计划项目( 2015TQ01C312) ;广州市科技计划项目( 201610010098)

Modification of Ceramsite by FeCl3 and the Corresponding Enhancement of Heavy Metals Adsorption

YANG Yongmin^{1， 2} QIAO Ruilong¹ XIE Xiaogeng¹ ZHANG Tongsheng^{1， 3} LIU Xiaofei⁴

1． School of Materials Science and Engineering，South China University of Technology，Guangzhou 510640，Guangdong， China; 2． College of Urban and Rural Construction，Zhongkai University of Agriculture and Engineering，Guangzhou 510225， Guangdong，China; 3． Guangdong Research Center of Low Carbon Construction Materials Technology，Guangzhou 510640， Guangdong，China; 4． Guangdong Hugro Material Technology Co．，Ltd．，Guangzhou 510640，Guangdong，China

Received:2018-11-09 Revised:2018-12-18 Online:2019-05-25 Published:2019-04-01
Contact: 张同生( 1983-) ，博士，副研究员，主要从事新型建筑材料及环境影响研究． E-mail:mstszhang@scut.edu.cn
About author:杨永民( 1981-) ，男，博士，主要从事新型建筑材料、材料修复水环境及水生态等的研究
Supported by:
Supported by the Science and Technology Planning Project of Guangdong Province( 2016A020221009)

摘要/Abstract

摘要： 为提高多孔陶粒在高重金属离子含量环境中的吸附容量和稳定性，采用焙烧法对多孔陶粒负载改性，研究了陶粒在 FeCl3溶液中的浸渍次数、 FeCl3溶液浓度及焙烧温度对陶粒表面形貌和重金属离子去除率的影响，确定了负载制备改性陶粒的最优工艺参数: FeCl3溶液浸渍3 次、 FeCl3溶液浓度为1． 5mol/L、焙烧温度为650℃．在高重金属离子含量条件下，改性前后陶粒对 Cu2 + 的吸附量由 0． 188mg/g 增加至 0． 897mg/g， Cu2 + 浸出率由 3．52%降低至0．96%;改性陶粒对Pb2 + 、 Cu2 + 、 Cd2 +的去除率分别为15．0%、 22．4%、 50．1%，较未改性时分别提高了6． 7 倍、 7． 9 倍和8． 7 倍．

关键词: 陶粒, 表面改性, 重金属, 吸附行为

Abstract: In order to improve the adsorption capacity and stability of ceramsite in wastewater with high heavy-metal concentration，porous ceramsite was modified via a pretreatment in FeCl3 solution and a calcination process． Then，the surface morphology of the ceramsite and the removal rates of heavy metals affected by the number of immersion-drying cycles，FeCl3 solution concentration and calcination temperature were investigated． The maximum adsorption capacity was achieved when the ceramsite was immersed in 1. 5 mol/L FeCl3 solution for 3 immersion-drying cycles and then calcined at 650 ℃． In a high heavy-metal concentration environment，the adsorption amount of Cu2 + increases from 0. 188 to 0. 897 mg/g，and the leaching rate of Cu2 + decreases from 3. 52% to 0. 96%． Moreover，the removal rates of Pb2 + ，Cu2 + and Cd2 + by the modified ceramsite respectively achieve 15. 0%， 22. 4% and 50. 1%，which are 7. 7，8. 9 and 9. 7 times that by the original ceramsite，respectively．

Key words:

ceramsite, surface modification, heavy metal, adsorption behavior

中图分类号:

杨永民乔瑞龙谢晓庚张同生刘晓飞. 陶粒的 FeCl3 负载改性及对重金属的吸附行为 [J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2019, 47(5): 63-72.

YANG Yongmin QIAO Ruilong XIE Xiaogeng ZHANG Tongsheng LIU Xiaofei.

Modification of Ceramsite by FeCl3 and the Corresponding Enhancement of Heavy Metals Adsorption

[J]. Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition), 2019, 47(5): 63-72.

[1]	谢平波, 史瑞雪. 纳米TiO₂表面改性剂与分散溶剂的相容性研究[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(6): 129-135.
[2]	乔丽英姚艳王勇赖宁王维朗. 纯镁表面聚多巴胺膜的制备及表征[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2018, 46(7): 16-23.
[3]	程峰王星华. 有机固化剂作用下重金属污染土的力学体变特性[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2014, 42(12): 141-148.
[4]	李忠张红夏启斌张伟余谟鑫. Fe³⁺ / Cu²⁺ / Ag⁺改性高比表面活性炭对乙腈中二苯并噻吩的吸附[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2013, 41(1): 100-104,111.
[5]	党志卢桂宁杨琛易筱筠郭楚玲. 金属硫化物矿区环境污染的源头控制与修复技术[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2012, 40(10): 83-89.
[6]	付时雨李辉刘浩李雪云詹怀宇. 纸浆纤维表面的木素磺酸盐层层自组装疏水改性[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2010, 38(4): 1-5.
[7]	李滨李友明杨文亮. 铝锆偶联剂的合成及对纳米TiO2的表面改性[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2009, 37(6): 7-12.
[8]	陈永松周少奇. 铝型材厂工业污泥中重金属的含量及浸出特性[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2008, 36(12): 70-74,84.
[9]	李忠符瞰夏启斌. 改性天然沸石的制备及对氨氮的吸附[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2007, 35(4): 6-10.
[10]	周少奇陆伟东. 交替好氧厌氧堆肥化对城市污泥重金属的影响[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2006, 34(12): 1-4.
[11]	胡勇有刘铁梅. 烟束曲霉HLS-6的筛选及其对cr(VI)的吸附特性[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2005, 33(9): 73-76.
[12]	杨志泉周少奇. 垃圾渗滤液生物处理重金属的去除效果分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2005, 33(6): 63-67.
[13]	党志朱志鑫文震李琼. 超临界CO₂配合萃取中药广霍香中的重金属[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2005, 33(6): 59-62.
[14]	吕玄文陈春瑜黄如枕党志. 大气颗粒物中重金属的形态分析与迁移[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2005, 33(1): 75-78.
[15]	雒怀庆胡勇有陈柱. 生物陶粒批式硝化过程的特性研究[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2003, 31(5): 47-50,55.

陶粒的 FeCl3 负载改性及对重金属的吸附行为

Modification of Ceramsite by FeCl3 and the Corresponding Enhancement of Heavy Metals Adsorption

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价