Fe3O4改性硅藻土的制备及其对钒吸附性能研究

王 甜， 张佩聪， 巨 力， 丁秋权

(成都理工大学材料与化学化工学院，四川 成都 610059)

引 言

攀枝花地区是我国钒资源极其丰富的地区之一，由于钒钛磁铁矿的开发导致了环境中钒的浓度超标[1]。环境中的钒通常以四价和五价形式存在，五价钒毒性更强且在氧化条件下稳定[2]，对人体和环境危害尤为严重。因此，从工业废水中去除钒极其重要。目前，处理水中钒污染的方法主要有生物法、化学沉淀法、离子交换法、吸附法等[3-6]。其中，吸附法由于稳定、可靠、无二次污染而被广泛应用于水污染处理中。

硅藻土是一种硅质沉积岩，其主体为硅藻体，基本部分为具有多孔结构的硅质壳壁[7]。由于硅藻土具有比表面积大、化学性质稳定等特点常被用作助滤剂[8]。但是，由于含有杂质等不足使其在废水处理中具有一定限制，因此，要提高其吸附性能就需要对其改性[9]。Fe3O4因其比表面积大、磁性敏感等特性，近年来被广泛用于吸附水中污染物[10]。本文重点研究了Fe3O4改性硅藻土对以阴离子形式存在的钒的吸附性能。

1 实验部分

1.1 实验药品

Fe(NO3)3·9H2O、Fe2(SO4)3·7H2O、NaOH、NH4VO3，均为分析纯，科龙化工试剂厂；硅藻土，四川省攀枝花市米易硅藻土。

1.2 实验仪器及设备

实验设备：99-1A恒温磁力搅拌器；FA224电子天平；202-00A电热恒温干燥箱。

测试仪器：DX-2700型X射线粉晶衍射仪(XRD)；电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)。

1.3 改性硅藻土对钒的去除实验

本实验采用ICP-OES检测吸附后污染液上清液中钒离子的浓度。去除率和吸附量计算见式(1)和式(2)。

(1)

(2)

式中，C0为污染液初始质量浓度，mg/L；Ce为吸附后质量浓度，mg/L；G为吸附剂含量，g；Vw为污染液体积，L。

2 结果及讨论

2.1 Fe3O4改性硅藻土物相表征(见图1)

图1 改性硅藻土的XRD谱图

由图1可知，Fe3O4改性硅藻土的XRD谱图与SiO2标准卡片PDF#75-1555和Fe3O4标准卡片PDF#75-1372匹配较好。

图浓度的影响

3 结论