伊利石基沸石相复合材料对水中Mn²⁺的吸附研究

王曼曼¹，石林¹，张洋洋²

1. 华南理工大学环境与能源学院工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室2. 华电电力科学研究院有限公司

摘 要：为提高伊利石对重金属离子的吸附性能,以伊利石为主要原料,碳酸钙和石膏为活化辅料,采用焙烧水热合成法制备沸石相复合材料（ZPC）,研究其对Mn²⁺的吸附效果。探讨了溶液p H值、ZPC投加量、吸附时间等因素对Mn²⁺去除率的影响并进行动力学和热力学模拟。结果表明,吸附最佳p H值为5,饱和吸附时间为180 min,当Mn²⁺初始质量浓度为25 mg/L,吸附剂投加量为0.6 g/L,ZPC对Mn²⁺的最大去除率为99.32%,明显高于焙烧活化物和伊利石。ZPC对Mn²⁺去除过程符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学模型,说明吸附以多分子层化学吸附为主。根据ZPC吸附Mn²⁺前后的X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）与X射线光电子能谱（XPS）表征分析可知,吸附机理主要为离子交换和化学沉淀共同作用。

关键词：伊利石;沸石相复合材料;焙烧-水热合成法;Mn²⁺;吸附机理;