Fe3O4改性硅藻土的制備及其對釩吸附性能研究

王 甜， 張佩聰， 巨 力， 丁秋權

(成都理工大學材料與化學化工學院，四川 成都 610059)

引 言

攀枝花地區是我國釩資源極其豐富的地區之一，由于釩鈦磁鐵礦的開發導致了環境中釩的濃度超標[1]。環境中的釩通常以四價和五價形式存在，五價釩毒性更強且在氧化條件下穩定[2]，對人體和環境危害尤為嚴重。因此，從工業廢水中去除釩極其重要。目前，處理水中釩污染的方法主要有生物法、化學沉淀法、離子交換法、吸附法等[3-6]。其中，吸附法由于穩定、可靠、無二次污染而被廣泛應用于水污染處理中。

硅藻土是一種硅質沉積巖，其主體為硅藻體，基本部分為具有多孔結構的硅質殼壁[7]。由于硅藻土具有比表面積大、化學性質穩定等特點常被用作助濾劑[8]。但是，由于含有雜質等不足使其在廢水處理中具有一定限制，因此，要提高其吸附性能就需要對其改性[9]。Fe3O4因其比表面積大、磁性敏感等特性，近年來被廣泛用于吸附水中污染物[10]。本文重點研究了Fe3O4改性硅藻土對以陰離子形式存在的釩的吸附性能。

1 實驗部分

1.1 實驗藥品

Fe(NO3)3·9H2O、Fe2(SO4)3·7H2O、NaOH、NH4VO3，均為分析純，科龍化工試劑廠；硅藻土，四川省攀枝花市米易硅藻土。

1.2 實驗儀器及設備

實驗設備：99-1A恒溫磁力攪拌器；FA224電子天平；202-00A電熱恒溫干燥箱。

測試儀器：DX-2700型X射線粉晶衍射儀(XRD)；電感耦合等離子體發射光譜儀(ICP-OES)。

1.3 改性硅藻土對釩的去除實驗

本實驗采用ICP-OES檢測吸附后污染液上清液中釩離子的濃度。去除率和吸附量計算見式(1)和式(2)。

(1)

(2)

式中，C0為污染液初始質量濃度，mg/L；Ce為吸附后質量濃度，mg/L；G為吸附劑含量，g；Vw為污染液體積，L。

2 結果及討論

2.1 Fe3O4改性硅藻土物相表征(見圖1)

圖1 改性硅藻土的XRD譜圖

由圖1可知，Fe3O4改性硅藻土的XRD譜圖與SiO2標準卡片PDF#75-1555和Fe3O4標準卡片PDF#75-1372匹配較好。

圖濃度的影響

3 結論