纳米TiO₂吸附HgCl₂水溶液中Hg(Ⅱ)

来源：环境科学杂志2016年第1期北京时间：

作者：周雄,张金洋,王定勇,覃蔡清,徐凤,罗程钟,杨熹

单位：西南大学资源环境学院, 重庆 400715,西南大学资源环境学院, 重庆 400715,内江师范学院化学化工学院, 内江 641112,西南大学资源环境学院, 重庆 400715,西南大学资源环境学院, 重庆 400715,重庆市固体废物管理中心, 重庆 401117,重庆市固体废物管理中心, 重庆 401117,重庆市固体废物管理中心, 重庆 401117

摘要：通过室内模拟实验研究了3种不同粒径TiO₂添加量、溶液pH、吸附时间及初始Hg2+浓度等因素对模拟废水中Hg(Ⅱ)吸附效果的影响. 由单因素研究可知最优条件为:5 nm TiO₂和100 nm TiO₂添加量分别为7.5g ·L-1和2.0g ·L-1,其它条件相同,溶液pH为8.0,初始Hg2+浓度均为15mg ·L-1,吸附5 min,汞的去除率分别为99.5%和99.3%; 25 nm TiO₂添加量为10g ·L-1,溶液pH为8.0,初始Hg2+浓度为15mg ·L-1,吸附60 min时,汞的去除率为62.8%. 3种粒径TiO₂吸附Hg(Ⅱ)强弱顺序为:100 nm TiO₂ > 5 nm TiO₂ > 25 nm TiO₂. 分两次量吸附结果表明,5 nm TiO₂分量吸附效果明显优于单独吸附效果; 100 nm TiO₂的分量吸附与单独吸附差异不大. 正交试验结果表明,影响Hg(Ⅱ)去除率的因素排序为:溶液pH > 初始Hg2+浓度 > 吸附时间 > TiO₂添加量. 最优实验方案为:溶液pH=8.0, 100 nm TiO₂添加量为2.0g ·L-1,初始Hg2+浓度为25 mg ·L-1,吸附10 min. 在此实验条件下,Hg(Ⅱ)去除率为99.9%,吸附后溶液中Hg(Ⅱ)平衡浓度为0.033 mg ·L-1 < 0.05 mg ·L-1,低于目前企业规定的水污染物中汞的排放限值,Hg(Ⅱ)的最大吸附量为26.95 mg ·g-1. 吸附等温线符合Langmuir等温方程,说明100 nm TiO₂对Hg(Ⅱ)的吸附是典型的单分子层吸附.

关键词：汞,纳米TiO2,吸附,最优条件,吸附等温线,