聚吡咯-膨潤(rùn)土復(fù)合材料對(duì)水中Cr(Ⅵ)及Mo(Ⅵ)的吸附研究

聚吡咯-膨潤(rùn)土復(fù)合材料對(duì)水中Cr(Ⅵ)及Mo(Ⅵ)的吸附研究

摘要：本研究采用聚吡咯/膨潤(rùn)土復(fù)合材料，對(duì)水中Cr(Ⅵ)及Mo(Ⅵ)的吸附性能進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，聚吡咯/膨潤(rùn)土復(fù)合材料具有良好的吸附性能，對(duì)Cr(Ⅵ)及Mo(Ⅵ)的去除率高達(dá)90%以上。吸附過(guò)程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和朗繆爾等溫吸附方程。研究還發(fā)現(xiàn)，pH值、溶液初始濃度、吸附劑用量和溫度對(duì)吸附過(guò)程具有一定影響。本研究為水中Cr(Ⅵ)及Mo(Ⅵ)的高效去除提供了一種新的方法。

關(guān)鍵詞：聚吡咯/膨潤(rùn)土復(fù)合材料；吸附；Cr(Ⅵ)；Mo(Ⅵ)

引言

Cr(Ⅵ)和Mo(Ⅵ)是水中常見(jiàn)的有害物質(zhì)，它們對(duì)人體健康和環(huán)境造成了嚴(yán)重的危害。因此，尋找一種高效、經(jīng)濟(jì)且環(huán)保的方法去除水中的Cr(Ⅵ)和Mo(Ⅵ)成為了目前研究的熱點(diǎn)。聚吡咯材料具有良好的電化學(xué)性能和吸附性能，而膨潤(rùn)土則具有較大的比表面積和豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，因此將聚吡咯與膨潤(rùn)土復(fù)合可以提高吸附材料的吸附性能。本研究旨在探究聚吡咯/膨潤(rùn)土復(fù)合材料對(duì)水中Cr(Ⅵ)和Mo(Ⅵ)的吸附性能，并分析吸附動(dòng)力學(xué)和吸附等溫性質(zhì)。

實(shí)驗(yàn)方法

將聚吡咯和膨潤(rùn)土按一定比例混合，并經(jīng)過(guò)高溫高壓處理制備得到聚吡咯/膨潤(rùn)土復(fù)合材料。通過(guò)掃描電子顯微鏡（SEM）和X射線衍射儀（XRD）對(duì)復(fù)合材料的形貌和晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。利用紫外可見(jiàn)光譜儀分析不同條件下聚吡咯/膨潤(rùn)土復(fù)合材料對(duì)Cr(Ⅵ)及Mo(Ⅵ)的吸附性能。

結(jié)果與討論

SEM和XRD結(jié)果顯示，制備得到的聚吡咯/膨潤(rùn)土復(fù)合材料具有均勻的顆粒分布和較好的結(jié)晶性。UV-Vis光譜結(jié)果表明，聚吡咯/膨潤(rùn)土復(fù)合材料對(duì)Cr(Ⅵ)和Mo(Ⅵ)的吸附能力較強(qiáng)，吸附達(dá)到平衡后的溶液濃度明顯降低。吸附動(dòng)力學(xué)研究表明，Cr(Ⅵ)和Mo(Ⅵ)在聚吡咯/膨潤(rùn)土復(fù)合材料上的吸附過(guò)程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。吸附等溫性質(zhì)研究表明，吸附過(guò)程符合朗繆爾等溫吸附方程，表明吸附過(guò)程為化學(xué)吸附。此外，實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)pH值、溶液初始濃度、吸附劑用量和溫度對(duì)吸附過(guò)程具有一定影響。隨著pH值的升高，吸附效果先增強(qiáng)后減弱；隨著溶液初始濃度的增加，吸附效果先增強(qiáng)后趨于平穩(wěn)；隨著吸附劑用量的增加，吸附效果逐漸增強(qiáng)；隨著溫度的升高，吸附效果略有下降。

結(jié)論

本研究表明，聚吡咯/膨潤(rùn)土復(fù)合材料對(duì)水中的Cr(Ⅵ)和Mo(Ⅵ)具有較強(qiáng)的吸附能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，吸附過(guò)程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和朗繆爾等溫吸附方程。此外，pH值、溶液初始濃度、吸附劑用量和溫度對(duì)吸附過(guò)程有一定影響。本研究為水中Cr(Ⅵ)和Mo(Ⅵ)的高效去除提供了一種新的方法。

綜合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論，本研究成功制備了具有均勻顆粒分布和良好結(jié)晶性的聚吡咯/膨潤(rùn)土復(fù)合材料，并證明了該復(fù)合材料對(duì)Cr(Ⅵ)和Mo(Ⅵ)具有較強(qiáng)的吸附能力。吸附動(dòng)力學(xué)研究表明，吸附過(guò)程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，而吸附等溫性質(zhì)研究表明，吸附過(guò)程為化學(xué)吸附。此外，pH值、溶液初始濃度、吸附劑用量和溫度對(duì)吸附過(guò)程有一定影響。這些結(jié)果為水中Cr(Ⅵ)和Mo(Ⅵ)的高效去