磁性富钙CaFe2O4的合成及其对水体中磷酸盐的吸附性能
姬聪, 王浩, DELEAUWillie Forkpah, 景欣欣, 李大鹏, 吴正颖, 孙林兵
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20260063
通过在多孔CaFe2O4上负载CaCO3,制备了一系列磁性多孔CaCO3/CaFe2O4复合材料(CCFO-xx为合成时Ca(CH3COO)2·H2O与CaFe2O4的物质的量之比)。多孔CaFe2O4载体不仅使活性CaCO3有效分散,进而提供更多的可接触吸附位点,而且赋予了吸附剂一定的磁性,使其可以从溶液中快速分离。吸附实验结果表明,CCFO-x对磷酸盐的吸附量随着材料中Ca含量的增加而增加。其中,CCFO-5对磷酸盐的最大吸附量达到246 mg·g-1,远高于载体CaFe2O4(134 mg·g-1)。动力学拟合和吸附等温线结果揭示了CCFO-5对磷酸盐的吸附为单层化学吸附。并且,CCFO-5在酸性条件下仍能保持良好的磷酸盐吸附性能(pH=3.00~7.00,平衡吸附量Qe=174~144 mg·g-1),且具有优异的抗离子干扰能力。机理分析表明,CCFO-5在吸附磷酸盐过程中存在表面质子化、静电作用、配体交换以及内层配位反应等化学过程,从而形成了稳定的Ca10(PO4)6(OH)2化合物。回收实验表明,当固液比为15 g·L-1时,1.0 mol·L-1的HCl洗脱剂对所吸附磷酸盐的富集率达到567.4%。
关键词: CaCO3, CaFe2O4, 复合材料, 吸附, 磷酸盐

出版年份

相关作者

相关热词