本网讯 近日,我校环境与能源工程学院谢发之教授课题组与中国环境科学研究院汤智副研究员课题组合作在磷吸附材料研究上取得新进展,在环境领域权威期刊《Environmental Technology & Innovation》(JCR一区,影响因子7.1)发表了题为 “Synthesis of ternary Fe-Ca-La oxide composite as highly effective adsorbents to remove phosphate from aqueous solution” 的论文,环境与能源工程学院硕士研究生陈诺同学为论文第一作者,安徽建筑大学为论文的第一完成单位和通讯单位。
大量未经处理的磷被释放到环境水体,严重影响了水生态系统的健康,造成水体富营养化。二元和三元金属氧化物体系因具有很好的物理和化学性质,被认为具有作为磷去除剂的潜力。本研究采用一种共沉淀法合成了一种低成本的三元铁-钙-镧(Fe-Ca-La)复合材料,并通过各种表征方法研究了Fe-Ca-La去除磷酸盐的性能和可能的吸附机理,并讨论了pH和其他环境相关阴离子对复合材料磷酸盐吸附能力的影响。
Fe-Ca-La复合材料对磷酸盐的吸附与pH值有高度依赖性,在酸性条件下达到最佳吸附量(pH < 7)。磷酸盐在Fe-Ca-La上的最大吸附量为103.48 mg·g-1,高于其他许多吸附剂。朗缪尔模型可以很好地模拟复合材料对磷酸盐的吸附等温线。吸附过程为高度吸热自发过程,吸附过程的焓(∆H0)和熵(∆S)分别为4.16 kJ·mol-1和74.56 J·mol-1·K-1。实验结果表明,复合材料4 h后可以从水中去除> 95%的磷酸盐,连续5次吸附/解吸循环后,磷酸盐去除率仍达到73.3 %。在相对较高的浓度下,其他阴离子的存在对Fe-Ca-La的吸附能力影响有限(CO32->SO42->Cl->NO3−),磷酸盐通过静电吸引强烈吸附在复合材料上。Fe-Ca-La具有生产简单、成本低、吸附能力好、抗阴离子干扰能力高等优点,对水环境中磷酸盐的去除具有潜在的应用前景(作者:李国莲;审稿:谢发之)