磁性氧化石墨烯負載砂子對水中As(v)的動態吸附研究.pdf

1、砷是一種眾所周知的有毒物質，由于含砷工業廢水的排放、礦類開采等人類活動的頻繁，使得有些地區的地下水中砷的含量增高，加快了砷在環境中的遷移和轉化，造成了砷在環境中的積累，引起砷污染。而長期飲用砷污染的飲用水會引發各種健康問題甚至會引發癌癥，增加對人類健康的危害，砷已被國際癌癥組織確定為人類致癌物。
　　由于水體中砷對人體存在極大危害，國內外對水體中砷的含量標準越來越嚴格，如何方便高效的去除水中的砷以及其化合物引起了大家的關注。而其中

2、，吸附法由于具有使用簡便、經濟、可再生等特點，從而得到普遍應用。在除砷吸附材料中，納米鐵氧化物，由于它們的高表面積和對砷的高選擇性，通常作為對As(Ⅴ)的吸附劑，并且表明其對As(Ⅴ)有高效的吸附效果。但是由于它們尺寸較小，很難直接用作吸附柱中的填充濾料。氧化石墨烯由于具有較大的比表面積、較高的靈活性以及化學穩定性，因而，常常作為一種重要的基底材料用來負載其他活性納米材料，從而合成新型吸附劑。本實驗則采用氧化石墨烯作為支撐體，合成磁性納

3、米氧化石墨烯，繼而將其負載到砂子上，合成一種新的吸附劑:磁性氧化石墨烯負載砂子(MGO-sand)。
　　本次工作，在柱實驗中用磁性氧化石墨烯負載砂子(MGO-sand)作為濾料去除五價砷。用X射線光電子能譜學對吸附As(Ⅴ)前后的MGO-sand進行表征。詳細的研究了包括柱深、pH、As(Ⅴ)初始濃度和流速的環境參數對As(Ⅴ)吸附曲線的影響。表明在柱深(10cm)、酸性環境(pH=5.5)、As(Ⅴ)初始濃度(1.0mg/L)

4、和流速(20mL/min)條件下對As(Ⅴ)有更好的吸附效果。同時研究了競爭離子的干擾（即HPO42-，HCO3-，SO42-，NO3-，Cl-，F-）。結果表明競爭離子對抑制As(Ⅴ)吸附的順序為HPO42-＞F-＞HCO3-＞SO42-＞NO3-＞Cl-。MGO-sand作為吸附劑，HPO42-離子對As(Ⅴ)的顯著影響是由于它們有相同的吸附點位和化學性質。Yoon-Nelson模型用來擬合實驗數據并且很好的解釋了穿透曲線。另外，M