摘要
目的： 口腔诊疗过程中产生的超标含铅离子（Pb(II)）废水直接排放会严重威胁人类健康，积极探索新方法和新技术用于Pb(II)高效分离与回收就显得格外重要，且意义重大。 材料与方法： （1）以柠檬酸钠为原料，采用一步煅烧法完成框架炭的制备，化学法活化后（3D AFC）用于水溶液中Pb(II)的吸附。 （2）以海藻酸钠（SA）和氧化石墨烯（GO）为原料，采用3D打印技术构建海藻酸钙/氧化石墨烯（3D CA/GO）复合材料。分别借助SEM、Raman、FIIR、XPS和XRD等对其结构形貌和化学成分进行表征。通过批吸附实验分析固液比、离子强度、pH值、初始浓度、接触时间等不同条件对3D CA/GO表面Pb(II)吸附学行为的影响，并通过FTIR、XPS表征和理论推演等方法明确其对Pb(II)的吸附机理。 结果： （1）3D AFC呈现为“网络样”结构，表面含有大量含氧官能团（主要为-OH和-COOH ）。Pb(II)在3D AFC上的吸附学行为符合准二级动力学模型，通过Freundlich等温线模型计算得到3D AFC对Pb(II)的最大吸附量为270.88 mg/g（pH=5.5，T=298 k）。 （2）3D CA/GO具有分级大孔结构形貌、高的比表面积和杰出的机械性能。批吸附实验结果表明，其对水溶液中Pb(II)的最大吸附容量高达507.6 mg/g（pH=3.0），为文献报道的类似吸附剂的2-5倍。吸附机理为静电相互作用、离子交换和螯合作用三者的协同作用。存在竞争阳离子的情况下，3D CA/GO对Pb(II)的选择性吸附率也高达99.8%。吸附-脱吸附8个循环后3D CA/GO对Pb(II)的吸附容量没有明显下降。此外，在口腔医疗废水中浸泡1周，3D CA/GO显示出良好的结构稳定性和对Pb(II)的吸附容量稳定性。 结论： （1）结合3D AFC的制备方法简单与其对Pb(II)具有较高的吸附能力，因此认为其用于口腔医疗废水中Pb(II)的吸附具有一定的前景。 （2）综合3D CA/GO良好的结构稳定性、强的Pb(II)吸附能力、杰出的Pb(II)选择吸附能力，其用于口腔医疗废水中Pb(II)的分离与回收具有重大应用前景。
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