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煤矸石负载Fe/FeOx纳米颗粒的制备及其对镉的吸附性能

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为了采用一系列工艺对煤矸石进行提纯,采用硼氢化钠化学液相还原法制备了煤矸石负载的Fe/FeOx纳米颗粒(nFe/FeOx-Gangue),用于吸附水中重金属离子Cd(II).在均匀设计的基础上,考察了铁与煤矸石质量比、硼铁摩尔比、还原速度等因素对nFe/FeOx-Gangue的影响.采用XRD、TEM、BET和TGA-DSC对合成的样品进行了表征,发现Fe/FeOx纳米颗粒或独立存在于煤矸石表面,或串联成链吸附在矿物表面、尖锐的边缘和角缘,其中固定在粘土矿物表面的颗粒大部分呈球形,分散良好,偶有少量球状或块状聚集体.多个样品比对结果显示,铁与煤矸石质量比(g/g)应保持在1.6,合适的硼铁摩尔比为4或4.5.吸附结果显示,nFe/FeOx-Gangue对Cd(II)的去除效果在很大程度上取决于pH值,pH值为5,室温条件下接触10 min后,nFe/FeOx-Gangue对Cd(II)的去除率达83％,再生的nFe/FeOx-Gangue在5.0 mg/L溶液中连续第6次吸附Cd(II)效率达99.12％,煤矸石负载的Fe/FeOx纳米颗粒可应用于水中重金属离子的吸附.
Synthesis of gangue-supported Fe/FeOx nanoparticles with application for adsorption of cadmium

王姣、林昶锟、李逸飞

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山西大学 环境与资源学院,太原 030006

山西省黄河实验室,太原 030006

煤矸石 Fe/FeOx纳米颗粒 湿法生长 吸附 镉

国家自然科学基金山西省青年科技研究基金山西省高等学校科技创新项目山西大学本科生科研训练项目(第十八期)山西省黄河实验室开放基金

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2022

10.13801/j.cnki.fhclxb.20210906.003

复合材料学报
北京航空航天大学 中国复合材料学会

复合材料学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.933
ISSN：1000-3851
年,卷(期)：2022.39(7)
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