【摘 要】
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铊（Tl）是剧毒重金属,可通过金属冶炼、化石燃料燃烧和水泥生产等进入环境。铊污染近年来受到人们广泛关注,经济、高效和减少二次污染的铊处理方法研发对于铊污染控制具有重要意义。目前报道的去除水中铊的方法主要有吸附、化学沉淀、离子交换及微生物法等。吸附法处理废水中的重金属优势明显,吸附容量大、快速、环境友好的吸附材料是关键。活性铝硅酸盐矿物材料在去除水中重金属方面兼具离子交换吸附、络合、共沉等多重功能,
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铊（Tl）是剧毒重金属,可通过金属冶炼、化石燃料燃烧和水泥生产等进入环境。铊污染近年来受到人们广泛关注,经济、高效和减少二次污染的铊处理方法研发对于铊污染控制具有重要意义。目前报道的去除水中铊的方法主要有吸附、化学沉淀、离子交换及微生物法等。吸附法处理废水中的重金属优势明显,吸附容量大、快速、环境友好的吸附材料是关键。活性铝硅酸盐矿物材料在去除水中重金属方面兼具离子交换吸附、络合、共沉等多重功能,既能有效固化重金属,又对环境友好、不易造成二次污染。Fe-Mn二元氧化物具有丰富的孔结构与大的比表面积,可显著提升材料的吸附性能但Mn（II）的释放,易产生二次污染,须将其固定在基体材料上。本研究将二者结合,以期取得较好除铊效果。本文采用共沉淀法以及超声高温焙烧制备了两种Fe-Mn二元氧化物复合活性铝硅酸盐矿物（FMAAM）,分别为FMAAM（1）,FMAAM（2）。使用SEM-EDX对比分析了两种FMAAM和AAM的表面形貌及组成元素;利用BET亦对三种材料的比表面积、平均孔径和总孔体积进行了分析。将两种FMAAM用于去除水溶液中铊,探究吸附剂剂量、溶液初始p H和离子强度对FMAAM去除水溶液中铊的影响,采用动力学模型及等温吸附模型研究来评价FMAAM吸附铊的过程;利用EDX,FTIR,XPS表征手段,探究FMAAM去除铊的机理。（1）材料的SEM表明,所制备的两种FMAAM的表面较为粗糙且聚集大量的细小颗粒物,而AAM表面相较于FMAAM光滑;利用EDX分析,与AAM相比,FMAAM的EDX分析图出现Fe和Mn的峰,表明FMAAM表面Fe-Mn二元氧化物成功负载;BET测试表明,超声高温焙烧法制备的FMAAM具有介孔结构,且它们的比表面积大小顺序为:FMAAM（2）（73.41m~2/g）>FMAAM（1）（36.83m~2/g）>AAM（0.1651m~2/g）,且FMAAM（1）和FMAAM（2）的比表面远远高于AAM,两种FMAAM表现出更良好的物理性能。（2）在吸附剂剂量为1g/L,溶液初始p H为7时,FMAAM（1）和FMAAM（2）对Tl（I）的去除效率分别达到92%和93%以上,且两种FMAAM在较宽p H值范围内对Tl（I）的去除效果良好;在较高离子强度下,Na+的存在对两种FMAAM去除Tl（I）有明显的影响;AAM和两种FMAAM对Tl（I）的吸附过程都能较好的与拟二阶动力学模型拟合,FMAAM（1）的吸附等温线更符合Langmuir模型,其最大吸附容量为61.50mg/g,而FMAAM（2）对Tl（I）的吸附过程则与Freundlich模型更相符,其最大吸附容量达到78.06mg/g,且两种FMAAM的最大吸附容量都高于AAM（14.28mg/L）;经热力学吸附分析,升高温度有利于FMAAM（1）对铊的吸附,而高温不利于FMAAM（2）吸附Tl（I）。（3）采用EDX、FTIR和XPS对铊吸附前后材料的研究表明,两种FMAAM在水溶液中吸附Tl（I）的机理主要为离子交换、氧化沉淀和表面络合作用。综上所述,本研究制备的两种FMAAM材料对水溶液中Tl（I）的去除具备吸附速度快和吸附容量较大等特点,取得了良好的处理效果,是具有一定潜力的处理水中铊的复合材料,为铊污染治理提供了新材料与新方法。
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