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粉煤灰基稀土复合材料对废水中Cd^2+的吸附研究
  • ISSN号:1004-0277
  • 期刊名称:《稀土》
  • 时间:0
  • 分类:X703[环境科学与工程—环境工程]
  • 作者机构:[1]内蒙古师范大学化学与环境科学学院,内蒙古呼和浩特010022
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(21167011);内蒙古自然科学基金资助项目(2011MS0213);内蒙古高等学校科学技术研究项目(NJ10048)
中文摘要:

以粉煤灰(coalflyash,FA)为原料,与硫酸铈和无水碳酸钠混合经高温焙烧制得Ce/Na2CO3/FA复合材料用于模拟废水中Cd^2+的吸附研究,考察了溶液pH、起始cCd^2+浓度、吸附时间及温度等因素对吸附的影响,探讨了吸附动力学、平衡和热力学。结果表明:Ce/Na2CO3/FA复合吸附剂对溶液中浓度为500mg·L-1的Cd^2+在pH为6.0、25℃下接触时间为120min时的去除率可达98%,且在不同温度下的吸附过程均符合准二级吸附动力学方程,吸附速率随温度升高而增大,求得表观活化能为44.59kJ·mol^-1。Ce/Na2CO3/FA对Cd^2+在不同温度(25℃~45℃)下的吸附行为均可用Langmuir等温式进行很好地描述,吸附系数b和饱和吸附量qmax均随温度升高而增大,相应值的变化分别在0.606L·mg^-1~0.0944L·mg^-1和80.00mg·g^-1~95.24mg·g^-1之间。所得热力学参数AG、AH和AS的值表明吸附具有自发、吸热、熵增的特性。

英文摘要:

Ce/Na2CO3/FA composite adsorbent, which was prepared by mixing raw coal fly ash (FA) with cerium sul- fate and sodium carbonate using high temperature calcine method, was used for the removal of cadmium ions from aqueous so- lution. The effects of some operational parameters such as the time required for the sorption equilibrium, solution pH, initial Cd2+ concentration and temperature on adsorption were investigated. The results show that the Ce/Na2COJFA adsorbent is good at adsorbing Cd2+ with removal rate of 98% under the conditions of 10 g L-1 sorbent dosage, initial solution pH of 6.0, initial Cd2+ concentration of 500 mg L-1 and contact time of 120 min at 25 ℃. The kinetic data follows the pseudo - second - order kinetic model at different temperatures, and adsorption rate increases with increase of temperature and adsorp- tion activation energy is 44.59 kJ mol-1. The equilibrium data can be described by the Langmuir sorption isotherm equation over the entire concentration range (40 - 1600 mg L-1 ). The affinity constant (b) and maximum adsorption capacity ( qmax ) increase from 0. 606 to O. 0944 L mg-1 and 80. 00 mg g-1 to 0.0944 L mg- 1 and 95.24 L mg- 1 respectively when temperature increases from 25℃ to 45℃. Thermodynamic parameters such as AG, AH and AS have been calculated. The thermodynamics of Cd2+/Ce/Na2CO3/FA system indicates spontaneous and endothermic nature of the process. Ce/ Na2 CO3/FA adsorbent was shown to be a promising material for adsorption of Cd2~ from aqueous solutions.

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期刊信息
  • 《稀土》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:包头稀土研究院
  • 主办单位:中国稀土学会 包头稀土研究所
  • 主编:杨占峰
  • 地址:内蒙古包头稀土开发区黄河大街36号
  • 邮编:014030
  • 邮箱:xtbjb@brire.com
  • 电话:0472-5179380
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-0277
  • 国内统一刊号:ISSN:15-1099/TF
  • 邮发代号:16-37
  • 获奖情况:
  • 内蒙古自治区优秀科技期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,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)
  • 被引量:9849