羟基磷灰石复合腐植酸及其对Mn（Ⅱ）的去除

doi:10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0335

摘要/Abstract

摘要：

以硝酸钙和磷酸氢铵为原料，采用化学沉淀法成功合成羟基磷灰石（HAP），并将其与腐植酸（HA）复合，制备出复合吸附剂HAP-HA。通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、比表面积及孔径分析、差热-热重分析（TG-DSC）及扫描电镜（SEM）等方法对样品进行表征。结果表明：腐植酸成功负载到羟基磷灰石上；HAP-HA孔径主要分布在3~5 nm，比表面积较大，且具有较好的稳定性；HAP-HA表面粗糙不平、孔隙较多，这增大了比表面积，为重金属离子提供了大量的活性位点。以Mn（Ⅱ）为目标污染物，将Mn（Ⅱ）的去除率作为指标，通过吸附实验考察吸附剂HAP-HA对污染物的吸附性能。结果表明：在常温、pH为8.0、投加量为0.15 g、吸附时间为150 min的条件下，吸附剂HAP-HA对Mn（Ⅱ）的去除率最高，可稳定达到99.0%以上；该吸附过程符合Freundlich等温吸附模型。同时，对吸附后的吸附剂进行脱附及再生吸附实验，以NaOH溶液作为洗脱剂可取得较好的脱附效果，脱附效率可达78.1%，再生循环吸附6次后HAP-HA仍具有良好的吸附性能。

关键词: 羟基磷灰石, 腐植酸, 吸附剂, 金属Mn（Ⅱ）

Abstract:

Hydroxyapatite（HAP） was successfully synthesized by chemical precipitation method using calcium nitrate and ammonium hydrogen phosphate as raw materials，and HAP-HA composite adsorbent was prepared by combining HAP with humic acid（HA）.The samples were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy（FT-IR），specific surface area and pore size analysis，differential thermal-thermogravimetric analysis（TG-DSC） and scanning electron microscopy（SEM）.The results showed that humic acid was successfully loaded onto hydroxyapatite.The pore size of HAP-HA was mainly distributed in 3~5 nm，the specific surface area was large，and it had good stability.The surface of HAP-HA was rough and porous，which increased the specific surface area and provided a large number of active sites for heavy metal ions.Taking Mn（Ⅱ） as the target pollutant and the removal rate of Mn（Ⅱ） as the index，the adsorption performance of HAP-HA on pollutants was investigated by adsorption experiments.The results showed that the removal rate of Mn（Ⅱ） by HAP-HA was the highest at room temperature，pH of 8.0，dosage of 0.15 g and adsorption time of 150 min，which could reach more than 99.0%.The adsorption process conformed to the Freundlich isothermal adsorption model.At the same time，the desorption and regeneration adsorption experiments were carried out on the adsorbent after the adsorption experiment.The NaOH solution was used as the eluent to obtain better desorption effect，and the desorption efficiency could reach 78.1%.HAP-HA still had good adsorption performance after 6 regeneration cycles.

Key words: hydroxyapatite, humic acid, adsorbent, Mn（Ⅱ）

中图分类号:

O647.33

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图/表 14

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参考文献 21

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