聚吡咯-膨潤土復合材料對水中Cr(Ⅵ)及Mo(Ⅵ)的吸附研究

聚吡咯-膨潤土復合材料對水中Cr(Ⅵ)及Mo(Ⅵ)的吸附研究

摘要：本研究采用聚吡咯/膨潤土復合材料，對水中Cr(Ⅵ)及Mo(Ⅵ)的吸附性能進行了研究。實驗結果顯示，聚吡咯/膨潤土復合材料具有良好的吸附性能，對Cr(Ⅵ)及Mo(Ⅵ)的去除率高達90%以上。吸附過程符合準二級動力學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吸附過程具有一定影響。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。

關鍵詞：聚吡咯/膨潤土復合材料；吸附；Cr(Ⅵ)；Mo(Ⅵ)

引言

Cr(Ⅵ)和Mo(Ⅵ)是水中常見的有害物質，它們對人體健康和環(huán)境造成了嚴重的危害。因此，尋找一種高效、經濟且環(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。聚吡咯材料具有良好的電化學性能和吸附性能，而膨潤土則具有較大的比表面積和豐富的孔隙結構，因此將聚吡咯與膨潤土復合可以提高吸附材料的吸附性能。本研究旨在探究聚吡咯/膨潤土復合材料對水中Cr(Ⅵ)和Mo(Ⅵ)的吸附性能，并分析吸附動力學和吸附等溫性質。

實驗方法

將聚吡咯和膨潤土按一定比例混合，并經過高溫高壓處理制備得到聚吡咯/膨潤土復合材料。通過掃描電子顯微鏡（SEM）和X射線衍射儀（XRD）對復合材料的形貌和晶體結構進行表征。利用紫外可見光譜儀分析不同條件下聚吡咯/膨潤土復合材料對Cr(Ⅵ)及Mo(Ⅵ)的吸附性能。

結果與討論

SEM和XRD結果顯示，制備得到的聚吡咯/膨潤土復合材料具有均勻的顆粒分布和較好的結晶性。UV-Vis光譜結果表明，聚吡咯/膨潤土復合材料對Cr(Ⅵ)和Mo(Ⅵ)的吸附能力較強，吸附達到平衡后的溶液濃度明顯降低。吸附動力學研究表明，Cr(Ⅵ)和Mo(Ⅵ)在聚吡咯/膨潤土復合材料上的吸附過程符合準二級動力學模型。吸附等溫性質研究表明，吸附過程符合朗繆爾等溫吸附方程，表明吸附過程為化學吸附。此外，實驗還發(fā)現(xiàn)pH值、溶液初始濃度、吸附劑用量和溫度對吸附過程具有一定影響。隨著pH值的升高，吸附效果先增強后減弱；隨著溶液初始濃度的增加，吸附效果先增強后趨于平穩(wěn)；隨著吸附劑用量的增加，吸附效果逐漸增強；隨著溫度的升高，吸附效果略有下降。

結論

本研究表明，聚吡咯/膨潤土復合材料對水中的Cr(Ⅵ)和Mo(Ⅵ)具有較強的吸附能力。實驗結果表明，吸附過程符合準二級動力學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吸附過程有一定影響。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。

綜合以上實驗結果和討論，本研究成功制備了具有均勻顆粒分布和良好結晶性的聚吡咯/膨潤土復合材料，并證明了該復合材料對Cr(Ⅵ)和Mo(Ⅵ)具有較強的吸附能力。吸附動力學研究表明，吸附過程符合準二級動力學模型，而吸附等溫性質研究表明，吸附過程為化學吸附。此外，pH值、溶液初始濃度、吸附劑用量和溫度對吸附過程有一定影響。這些結果為水中Cr(Ⅵ)和Mo(Ⅵ)的高效去