粉煤灰基介孔铝取代托贝莫来石去除水中Cd2+

以粉煤灰(FA)为原料水热合成了不同铝硅物质的量比(Al/Si)的介孔铝取代托贝莫来石(TFA).采用X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)、场发射环境扫描电子显微镜(SEM)、比表面孔径分析仪和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对FA及制备的TFA的理化性质进行表征.结果表明,TFA1(Al/Si=0.4)的比表面积、孔隙体积和平均孔径分别为74.30m2/g、0.4495cm3/g和24.20nm,TFA2(Al/Si=0.1)的分别为99.48m2/g、0.5218cm3/g和20.98nm,均远高于FA的1.77m2/g、0.004338cm3/g和9.79nm.FA、TFA1和TFA2对Cd2+的吸附动力学数据更加符合伪二级动力学模型.Langmuir等温线模型可以更好地描述Cd2+的吸附等温线,TFA1对Cd2+的饱和吸附量为205.76mg/g,远高于FA和TFA2的94.58mg/g和107.30mg/g.采用XRD、SEM-X射线能量色散谱仪和FTIR分析了TFA对Cd2+的去除机理.结果表明TFA的介孔结构、大量的-OH、Ca2+与Cd2+的离子交换,以及CdCO3和Cd(OH)2的沉淀对Cd2+的去除起着重要作用.本文表明TFA可以应用为一种高效又廉价的Cd2+吸附剂,为FA的资源化利用和含Cd2+等重金属离子废水的处理提供了一种潜在的应用方法.