δ-MnO₂/沸石纳米复合材料同时去除地下水中的铁锰氨氮

来源：环境科学杂志2019年第1期北京时间：

作者：马文婕,陈天虎,陈冬,刘海波,程鹏,张泽鑫,陶琼,张玉珠

单位：合肥工业大学资源与环境工程学院, 纳米矿物与污染控制安徽省重点实验室, 合肥 230009,合肥工业大学资源与环境工程学院, 纳米矿物与污染控制安徽省重点实验室, 合肥 230009,合肥工业大学资源与环境工程学院, 纳米矿物与污染控制安徽省重点实验室, 合肥 230009,合肥工业大学资源与环境工程学院, 纳米矿物与污染控制安徽省重点实验室, 合肥 230009,合肥工业大学资源与环境工程学院, 纳米矿物与污染控制安徽省重点实验室, 合肥 230009,合肥工业大学资源与环境工程学院, 纳米矿物与污染控制安徽省重点实验室, 合肥 230009,合肥工业大学资源与环境工程学院, 纳米矿物与污染控制安徽省重点实验室, 合肥 230009,合肥工业大学资源与环境工程学院, 纳米矿物与污染控制安徽省重点实验室, 合肥 230009

摘要：以天然沸石颗粒、高锰酸钾、硫酸锰为原料，通过常温氧化还原沉淀法制备δ-MnO₂/沸石纳米复合材料，用于同时去除地下水中铁锰氨氮.扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、Zeta电位、红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）表征负载锰氧化物和吸附离子的存在形态，探讨δ-MnO₂/沸石对Fe2+、Mn2+和NH₄+-N的吸附机制.通过静态无/低氧水处理实验研究了δ-MnO₂/沸石对Fe2+、Mn2+和NH₄+-N的吸附性能.结果表明，沸石表面负载的锰氧化物为δ-MnO₂；复合材料对3种离子的吸附符合准二级动力学，吸附等温曲线符合Langmuir模型，最大饱和吸附容量可分别达到215.1、23.6和7.64 mg·g-1；水中氨氮去除机制是沸石对NH₄+的优先选择性离子交换吸附；水中Fe2+和Mn2+的去除是沸石颗粒表面负载δ-MnO₂的吸附和催化氧化作用.研究表明δ-MnO₂/沸石纳米复合材料可以作为一种高效吸附剂同时去除水中的Fe2+、Mn2+和NH₄+-N离子.

关键词：环境矿物,沸石,地下水,水处理,吸附机制,