【摘 要】
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原水砷污染问题严重威胁饮用水水质安全,随着生活饮用水标准的提高,致使多地饮用水中砷超标问题突显。本研究利用Ce O2半导体的光催化活性及Ce O2和Fe3O4对As(V)的强亲和力,
【机 构】
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哈尔滨工业大学市政环境工程学院; 重庆大学城市资源与环境工程学院;
【基金项目】
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城市水资源与环境重点实验室（哈尔滨工业大学）（2016DX11）
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原水砷污染问题严重威胁饮用水水质安全,随着生活饮用水标准的提高,致使多地饮用水中砷超标问题突显。本研究利用Ce O2半导体的光催化活性及Ce O2和Fe3O4对As(V)的强亲和力,合成了双组份磁性Ce O2-Fe3O4复合材料,并采用SEM、XRD、BET和VSM等手段进行表征,考察复合材料的光催化/吸附除砷效果;研究了初始p H值、共存离子等因素对吸附除砷效果的影响;采用等温吸附模型、吸附动力学模型等手段进行吸附特性研究。实验结果表明,在光催化过程中,·OH和·O2-为主要的活性氧化物种。在紫外照射下,As(III)能完全被氧化为毒性较低的As(V),同时将As(V)高效吸附于Ce O2-Fe3O4粒子表面。在中性条件下,Ce O2-Fe3O4粒子对砷的饱和吸附量为122.19 mg·g-1。共存离子Cl-和SO42-对As(V)的吸附没有显著影响,而CO32-、Si O32-和PO43-与As(V)存在明显的竞争吸附,使As(V)的吸附去除效果明显降低。吸附动力学和吸附等温线模拟分别符合准二级动力学方程和Freundlich吸附等温线,表明As(V)的吸附以化学吸附为主导。Ce O2-Fe3O4复合吸附剂可快速实现固液分离,容易再生且重复利用性较好,具有广泛的应用前景。
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