载钠硅碳羟基磷灰石的制备及其对水中As(V)的吸附特性

由于自然和人为活动导致自然水体和土壤被As（砷）污染，严重危及生态环境并已受到广泛关注.为实现更大程度地去除含As废水的新型吸附材料，以废弃蛋壳为原材料，采用超声波法制备多孔状且较大比表面积的Na-Si-CHAP[Ca 10- x Na x （PO 4 ） 6- y - z （SiO 4 ） z （CO 3 ） y （OH） 2- α ，载钠硅碳羟基磷灰石]，深入分析去除含As（Ⅴ）废水的吸附特性.通过BET比表面积、扫描电镜（SEM）、EDX（能量色散X射线光谱）、X-射线衍射（XRD）等手段对样品进行表征，并进一步探讨了pH、吸附时间、初始 ρ [As（Ⅴ）]以及反应温度等因素对吸附效果的影响.结果表明：在pH为6.0、作用时间为60 min、反应温度为313 K等优化条件下，0.2 g Na-Si-CHAP对100 mL 30 mg/L含As（Ⅴ）废水的去除率和平衡吸附容量分别为96.53%和14.48 mg/g.Langmuir等温吸附模型较好地拟合了吸附试验数据，313 K下相关系数（ r 2 ）高达0.998 0，饱和吸附容量达46.73 mg/g，明显高于其他同类材料；准二级动力学模型可较好地描述该吸附行为，相关系数高达0.999 9；热力学参数△ G （吉布斯自由能变）、△ H （焓变）和△ S （熵变）的计算值显示，该吸附过程为自发吸热过程.研究显示，Na-Si-CHAP作为一种吸附剂，对含As（Ⅴ）的去除效果明显优于同类材料.