对硝基苯酚和重金属在高炉水淬渣上的竞争吸附研究

来源：中国环境科学杂志2016年第12期北京时间：

作者：王哲, 徐毅, 黄国和, 安春江, 陈莉荣, 张思思

单位：1. 内蒙古科技大学能源与环境学院, 内蒙古 包头 014010; /\r\n2. 华北电力大学环境研究院, 区域能源系统优化教育部重点实验室, 北京 102206; /\r\n3. 环境保护部环境规划院, 北京 100012; /\r\n4. 里贾纳大学, 能源、环境和可持续发展研究所, 里贾纳, 萨斯喀彻温省, 加拿大 S4S 0A2

摘要：以高炉水淬渣（WBFS）为吸附剂，对水体中的对硝基苯酚（p-NP）和重金属进行单一吸附和竞争吸附的研究，从吸附等温线、吸附动力学和热力学等方面分析其吸附特性和机理.结果表明：相对于p-NP，重金属离子在竞争条件下居优势地位，重金属离子对p-NP的竞争吸附作用依次为Cu2+ >Cd2+ >Zn2+.高炉水淬渣对p-NP的吸附符合Freundlich模型，而重金属离子的吸附与Langmuir吸附模型拟合较好，D-R模型计算的p-NP在各系统中吸附能量分别为-7.53、-7.07、-7.96以及-7.86kJ/mol，表明高炉水淬渣吸附p-NP的过程中以物理吸附为主，而重金属离子则以化学吸附和离子交换为主.动力学曲线显示在二元体系下p-NP的吸附速率下降，吸附达到平衡的时间延长，而竞争组分的存在对Cu2+、Cd2+、Zn2+达到平衡的时间基本无影响.高炉水淬渣对Cu2+、Cd2+、Zn2+表现出更高的亲和力和选择性.无论是单一吸附还是竞争吸附，p-NP和Cu2+、Cd2+、Zn2+均符合伪二级动力学方程.△G值随着温度的升高而逐渐降低，说明高炉水淬渣对p-NP和Cu2+、Cd2+、Zn2+吸附的自发性与温度成正比，属于吸热熵增的过程.

关键词：高炉水淬渣,对硝基苯酚,重金属,等温线,热力学,动力学,竞争吸附

基金资助：

教育部重点项目（311013）