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「磷酸锆应用」水体重金属污染治理的新希望

时间:2024-02-01 10:49:49 来源:磷酸锆厂家 点击:509次


在应对水体重金属污染的全球挑战中,磷酸锆和树脂基磷酸锆作为一种新兴的环境功能材料,逐渐受到科学界的关注。这种材料在水体重金属深度净化方面展现出巨大的应用前景。然而,磷酸锆的晶态差异对其吸附重金属性能的影响仍是一个研究空白,而树脂基磷酸锆在重金属吸附方面的特性也有待深入探讨。

磷酸锆与树脂基磷酸锆:水体重金属污染治理的新希望

为了揭示这些秘密,我们精心制备了无定形ZrP和晶形ZrP(以α-ZrP为例),并通过XRD、pH滴定等手段进行了结构表征。令人惊讶的是,静态吸附实验结果显示,无论是ZrP还是α-ZrP,其对铅离子的吸附效果都受到pH的显著影响。更进一步地,两者的吸附等温线与Langmuir方程高度吻合。然而,在比较两者的吸附量时,我们发现无定形ZrP对铅的吸附量(1.5 meq/g)明显高于α-ZrP(0.2meq/g)。此外,在竞争离子Ca2+大量存在的情况下,ZrP对铅的选择性远胜于α-ZrP。这一发现为我们在制备树脂基磷酸锆复合材料时提供了宝贵的指导,建议选用无定形磷酸锆。

接下来,我们分别以强酸性大孔阳离子交换树脂D-001和氯甲基化大孔苯乙烯-二乙烯苯共聚体CP作为母体,成功制备了两种树脂基磷酸锆(标记为ZrP-001与ZrP-CP)。通过XRD、SEM、TEM等手段进行深入的结构表征后,我们发现担载到树脂内的磷酸锆的颗粒尺寸明显减小,这无疑提高了相应的吸附容量。更令人振奋的是,D-001树脂骨架上键联的磺酸基团通过Donnan膜效应对水体中的微量铅离子产生了预富集与孔内强化扩散作用。这一过程不仅大大增强了工作吸附量,还显著提高了吸附选择性。

综上所述,磷酸锆和树脂基磷酸锆在重金属吸附方面展现出独特的优势和潜力。特别是同时具备纳米颗粒效应与Donnan膜效应的ZrP-001复合材料,作为一种高效的环境材料,有望在未来为水体重金属污染的治理提供有力支持。这一研究不仅丰富了我们对这类材料在环境修复中的理解,还为实际应用提供了坚实的科学依据。


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