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纳米TiO2吸附HgCl2水溶液中Hg(Ⅱ)

作者:周雄 张金洋 王定勇 覃蔡清 徐凤 罗程钟 ...吸附最优条件吸附等温线

摘要:通过室内模拟实验研究了3种不同粒径TiO2添加量、溶液pH、吸附时间及初始Hg^2+浓度等因素对模拟废水中Hg(Ⅱ)吸附效果的影响.由单因素研究可知最优条件为:5 nm TiO2和100 nm TiO2添加量分别为7.5 g·L^-1和2.0 g·L^-1,其它条件相同,溶液pH为8.0,初始Hg^2+浓度均为15 mg·L^-1,吸附5 min,汞的去除率分别为99.5%和99.3%;25 nm TiO2添加量为10 g·L^-1,溶液pH为8.0,初始Hg^2+浓度为15 mg·L^-1,吸附60 min时,汞的去除率为62.8%.3种粒径TiO2吸附Hg(Ⅱ)强弱顺序为:100 nm TiO2〉5 nm TiO2〉25 nm TiO2.分两次量吸附结果表明,5nm TiO2分量吸附效果明显优于单独吸附效果;100 nm TiO2的分量吸附与单独吸附差异不大.正交试验结果表明,影响Hg(Ⅱ)去除率的因素排序为:溶液pH〉初始Hg^2+浓度〉吸附时间〉TiO2添加量.最优实验方案为:溶液pH=8.0,100 nm TiO2添加量为2.0 g·L^-1,初始Hg^2+浓度为25 mg·L^-1,吸附10 min.在此实验条件下,Hg(Ⅱ)去除率为99.9%,吸附后溶液中Hg(Ⅱ)平衡浓度为0.033 mg·L^-1〈0.05mg·L^-1,低于目前企业规定的水污染物中汞的排放限值,Hg(Ⅱ)的最大吸附量为26.95 mg·g^-1.吸附等温线符合Langmuir等温方程,说明100 nm TiO2对Hg(Ⅱ)的吸附是典型的单分子层吸附.

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环境科学

《环境科学》(月刊)创刊于1976年,由中国科学院主管,中国科学院生态环境研究中心主办,CN刊号为:11-1895/X,自创刊以来,颇受业界和广大读者的关注和好评。

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