高等化学工程学报

抽象的

金属氧化物纳米粒子作为去除重金属的吸附剂

Taman R、Ossman ME、Mansour MS 和 Farag HA

本研究在实验室规模的反应器中使用金属氧化物纳米粒子对含重金属废水进行吸附处理，评估了吸附工艺性能。制备了氧化铜纳米粒子，并充分表征了它们的吸附性能（表面积和孔径分布）以及化学结构和形态。在批量实验中研究了重金属（包括 Fe3+ 和 Cd2+）的吸附。研究了各种物理化学参数，例如 pH 值、初始金属离子浓度、吸附剂剂量水平和平衡接触时间。Cd2+ 和 Fe3+ 离子的吸附随 pH 值的增加而增加。从水溶液中吸附两种金属的最佳溶液 pH 值为 6。吸附速度很快，两种金属在不同溶液浓度（250、100、50 和 25 mg/L）中的前 20 分钟内发生。Cd2+ 和 Fe3+ 在氧化铜纳米粒子上的吸附动力学与拟二级速率方程非常吻合。对于 Cd2+ 的平衡吸附数据，Langmuir 吸附等温模型最适合，而对于 Fe3+ 的吸附，Freundlich 吸附等温模型最适合。吸附剂的选择性顺序为 Fe3+>Cd2+。从这些结果可以得出结论，CuO 纳米颗粒是一种很有前途的吸附剂，可用于去除水溶液中的重金属。