低成本吸附剂稻壳灰对Cr(Ⅵ)去除机制的谱学表征

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篇1：低成本吸附剂稻壳灰对Cr(Ⅵ)去除机制的谱学表征

低成本吸附剂稻壳灰对Cr(Ⅵ)去除机制的谱学表征

摘要：以低成本稻壳灰作为吸附剂,使用FTIR,SEM,XPS,XRD,XRF等分析手段,研究稻壳灰对Cr(Ⅵ)的去除机制.FTIR研究表明酰胺Ⅱ带,Si-O-Si,O-Si-O等在Cr(Ⅵ)去除过程中有一定贡献.由SEM图片清晰可见:吸附Cr(Ⅵ)后,稻壳灰表面分布有众多的光亮沉积物.XPS图谱证明:稻壳灰的主要组成元素为C,N,O,P和Si;C元素的存在状态以醛酮类为主,含C官能团与Cr(Ⅵ)发生了配位反应;N兀素以-NH2形态为主,Cr(Ⅵ)可能以静电作用与含N基团结合,并以物理吸附为主;Si的存在以Si-O为主,含Si官能团可能与Cr(Ⅵ)发生了配位反应.XRD分析结果表明:谱图中出现的峰是典型的SiO2特征峰;稻壳厌的结晶度增加,表明稻壳灰与Cr(Ⅵ)形成了具有晶体结构的`金属化合物.XRF研究发现,K,Na,Mg和Ca的元素含量在吸附前后有所变化,另有两种新元素出现,这说明吸附过程存在离子交换机制.所有这些皆表明:各种官能团在Cr(Ⅵ)去除过程中的角色各不相同,无机微沉淀机制、氧化还原机制、表面络合机制、离子交换机制等是稻壳灰去除Cr(Ⅵ)的主要途径.这可以为吸附技术的实际应用提供理论支持. 作者： 范春辉[1]张颖超[1]张颖[1]韩雪[1]Benny Chefetz[2] Author： FAN Chun-hui[1]  ZHANG Ying-chao[1]  ZHANG Ying[1]  HAN Xue[1]  Benny Chefetz[2] 作者单位： 东北农业大学资源与环境学院,黑龙江,哈尔滨,150030Faculty of Agriculture, Food and Environment, The Hebrew University of Jerusalem, Rehovot 78100, Israel 期 刊： 光谱学与光谱分析   ISTICEISCIPKU Journal： SPECTROSCOPY AND SPECTRAL ANALYSIS 年，卷(期)： , 30(10) 分类号： X52 X71 关键词： 稻壳灰    生物吸附    Cr(Ⅵ)    吸附机制    机标分类号： X70 O65 机标关键词： 低成本吸附剂    稻壳灰    去除机制    谱学表征    Analysis    Characterization    官能团    元素含量    配位反应    交换机制    过程存在    金属化合物    主要途径    有所变化    吸附技术    物理吸附    实际应用    理论支持    离子    静电作用 基金项目： 黑龙江省科技厅中国-以色列国际合作项目重大专项，黑龙江省自然科学基金，国家科技支撑计划课题

篇2：FTIR和XPS对沸石合成特性及Cr(Ⅲ)去除机制的谱学表征

FTIR和XPS对沸石合成特性及Cr(Ⅲ)去除机制的谱学表征

摘要：以粉煤灰为原料,采用优化的水热晶化法合成沸石,使用XRD,SEM和ξ电位分析沸石产品的组成特性,借助FTIR和XPS等揭示废水中Cr(Ⅲ)的去除机制.合成产品主要为NaP1型沸石,在pH值8～12区间内,ξ电位由-8.72 mV降到-24.46 mV.准二级方程和Langmuir等温线对试验的拟合效果更好,理论饱和吸附量为33.557 0 mg・g-1.FTIR图谱表明-OH和Si-O类官能团在反应过程中有重要贡献.XPS全谱发现:结合能576.45 eV为Cr(2p3/2)的特征峰,揭示了吸附过程的有效性.吸附Cr(Ⅲ)后,沸石中Si-Si和Si-O对应的`结合能增加了0.25和0.60 eV,含Si官能团可能与Cr(Ⅲ)发生了配位反应.O(1s)的结合能在反应后变得更低.这些证据表明:沸石对Cr(Ⅲ)的去除过程是物理吸附和化学吸附共同作用的结果. 作者： 范春辉  马宏瑞  花莉  王家宏  王海军 Author： FAN Chun-hui  MA Hong-rui  HUA Li  WANG Jia-hong  WANG Hai-jun 作者单位： 陕西科技大学资源与环境学院,陕西西安,710021 期 刊： 光谱学与光谱分析   ISTICEISCIPKU Journal： Spectroscopy and Spectral Analysis 年，卷(期)： , 32(2) 分类号： O657.3 X773 关键词： 合成沸石    Cr(Ⅲ)    粉煤灰    FTIR    XPS    机标分类号： TQ3 TE3 机标关键词： FTIR    XPS    合成沸石    合成特性    去除机制    谱学表征    饱和吸附量    结合能    吸附过程    官能团    配位反应    ξ电位    水热晶化法    组成特性    物理吸附    拟合效果    化学吸附    共同作用    反应过程    电位分析 基金项目： 国家自然科学基金，陕西省自然科学基金，陕西科技大学博士科研启动基金 FTIR和XPS对沸石合成特性及Cr(Ⅲ)去除机制的谱学表征[期刊论文]  光谱学与光谱分析 --2012, 32(2)范春辉  马宏瑞  花莉  王家宏  王海军以粉煤灰为原料,采用优化的水热晶化法合成沸石,使用XRD,SEM和ξ电位分析沸石产品的组成特性,借助FTIR和XPS等揭示废水中Cr(Ⅲ)的去除机制.合成产品主要为NaP1型沸石,在pH值8～12区间内,ξ电位由-8.72 mV降到-24.46 mV.准二...

篇3：红外光谱法研究低温焚烧稻壳灰对Cr(Ⅵ)的吸附机理

红外光谱法研究低温焚烧稻壳灰对Cr(Ⅵ)的吸附机理

摘要：采用Boehm滴定法量化了低温焚烧稻壳灰表面官能团,考察了溶液初始pH值和温度对吸附效能的影响,借助动力学方程和吸附等温线,研究了稻壳灰对Cr(Ⅵ)的吸附性能,利用红外图谱、扫描电镜表征了稻壳灰的表面形貌和吸附机理.结果表明:在pH值为5时,稻壳厌对Cr(Ⅵ)取得最优去除效果,吸附前后溶液pH值变化很小.稻壳灰对Cr(Ⅵ)有较强的去除能力,对于20 mg・L-1的Cr(Ⅵ)溶液,最高去除率能达到95%左右,达到1～2级标准.吸附过程能更好地符合准二级反应动力学方程和Langmuir等温线方程,饱和吸附容量可达3.277 6 mg・g-1.红外光谱表明酰胺Ⅱ带、Si-O-Si、O-Si-O等在Cr(Ⅵ)吸附过程中可能有重要贡献.扫描电镜图片表明吸附Cr(Ⅵ)后,稻壳灰表面分布有众多的`光亮沉积物,有条带状或不规则点斑出现,推测无机微沉淀和氧化还原机理在吸附过程中起重要作用.稻壳灰是一种价格低廉、有应用潜力的高效吸附剂,可以用于水体重金属污染的治理修复. 作者： 范春辉[1]张颖[1]张颖超[1]李晶[1]Benny Chefetz[2] Author： FAN Chun-hui[1]  ZHANG Ying[1]  ZHANG Ying-chao[1]  LI Jing[1]  Benny Chefetz[2] 作者单位： 东北农业大学资源与环境学院,黑龙江,哈尔滨,150030Faculty of Agriculture，Food and Environment，The Hebrew University of Jerusalem，Rehovot 76100，Israel 期 刊： 光谱学与光谱分析   ISTICEISCIPKU Journal： SPECTROSCOPY AND SPECTRAL ANALYSIS 年，卷(期)： 2010, 30(9) 分类号： X52 X71 关键词： 稻壳灰    Cr(Ⅵ)    生物吸附    吸附机理    机标分类号： O61 O6 机标关键词： 红外光谱法    低温    焚烧    稻壳灰    吸附机理    IR Spectra    Method of    Low Temperature    吸附过程    反应动力学方程    污水综合排放标准    扫描电镜图片    水体重金属污染    氧化还原机理    溶液    吸附等温线    饱和吸附容量    高效吸附剂    表面官能团    吸附性能 基金项目： 黑龙江省科技厅中国-以色列国际合作项目重大专项，黑龙江省自然科学基金，国家科技支撑计划课题

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