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锆改性沸石对水中磷酸盐和铵的吸附特性
  • ISSN号:1000-6923
  • 期刊名称:中国环境科学
  • 时间:2012
  • 页码:2023-2031
  • 期号:11
  • 便笺:11-2201/X
  • 分类:X131.2[环境科学与工程—环境科学]
  • 作者地址:上海海洋大学海洋科学学院;
  • 作者机构:[1]上海海洋大学海洋科学学院,上海201306
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50908142); 上海市科学技术委员会项目(10230502900); 上海市教委重点学科建设项目(J50702); 上海海洋大学博士启动基金项目(B-5301-11-0219)
中文摘要:

采用锆对天然沸石进行改性,并研究了锆改性沸石对水中磷酸盐和铵的吸附特性.结果表明,锆改性沸石对水中磷酸盐和铵均具有很好的吸附能力.锆改性沸石对水中磷酸盐和铵的吸附动力学过程满足准二级动力学模型.Langmuir、Freundlich和Dubinin–Radushkevich(D–R)等温吸附模型可以很好地描述锆改性沸石对水中磷酸盐的等温吸附行为.Langmuir等温吸附模型可以很好地描述锆改性沸石对水中铵的等温吸附行为.由Langmuir等温吸附模型计算得到锆改性沸石对磷酸盐和铵的最大吸附容量分别达到26.2,7.82 mg/g.热力学参数表明锆改性沸石对水中磷酸盐的吸附是自发的吸热反应过程.锆改性沸石对水中磷酸盐的吸附能力随着pH值的增加而降低.当pH4~8时,锆改性沸石对水中铵的吸附能力较高;当pH低于4或高于8时,对铵的吸附能力下降.水中共存的Cl-、SO42-、HCO3-和NO3-等阴离子对锆改性沸石吸附磷酸盐的影响很小,而共存的SiO32-对磷酸盐的吸附则具有较强的负面影响.水中共存的Ca2+和Mg2+对锆改性沸石吸附铵的影响较小,而共存的K+和Na+对铵的吸附则具有较强的负面影响.锆改性沸石吸附水中磷酸盐的主要机制是阴离子配位体的交换,吸附水中铵的主要机制是与沸石中可交换阳离子的离子交换.

英文摘要:

The adsorption of phosphate and ammonium from aqueous solution on zirconium modified zeolite(ZrMZ) was investigated using batch experiments.ZrMZ was effective for phosphate and ammonium removal from aqueous solution.The adsorption kinetics data of phosphate and ammonium on ZrMZ could be well described by a pseudo-second-order model.The adsorption equilibrium data of phosphate on ZrMZ fitted well to the Langmuir,Freundlich and Dubinin–Radushkevich(D–R) isotherm models.The adsorption equilibrium data of ammonium onto ZrMZ fitted better to the Langmuir isotherm model than the Freundlich and D-R isotherm models.Based on the Langmuir isotherm,the maximum monolayer phosphate and ammonium adsorption capacities for ZrMZ were 26.2 and 7.82 mg/g at 303 K,respectively.Thermodynamic parameters showed that the adsorption of phosphate on ZrMZ was spontaneous and endothermic in nature.The phosphate adsorption capacity for ZrMZ decreased with increasing pH from 3 to 12.The ammonium adsorption capacity for ZrMZ was relatively high at pH 4~8,and decreased with increasing pH from 8 to 12 or with decreasing pH from 4 to 3.The presence of Cl-,SO42-,HCO3-and NO3-in aqueous solution had a slight effect on phosphate adsorption onto ZrMZ,while coexisting SiO32-reduced the phosphate adsorption capacity for ZrMZ.The presence of Ca2+and Mg2+had a slight effect on ammonium adsorption onto ZrMZ,while coexisting Na+and K+reduced the ammonium adsorption capacity for ZrMZ.The mechanism for phosphate adsorption onto ZrMZ was ligand exchange.The mechanism for ammonium adsorption into ZrMZ was cation exchange.

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期刊信息
  • 《中国环境科学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国环境科学学会
  • 主编:王文兴
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  • 邮编:100082
  • 邮箱:zghjkx1981@126.com
  • 电话:010-62215145
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6923
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2201/X
  • 邮发代号:2-572
  • 获奖情况:
  • 国家期刊提名奖,国家“双效”期刊,第三届中国科协优秀科技期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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