无定型纳米TiO_2吸附去除饮用水中的低浓度As(Ⅲ)

编号：NMJS03626

篇名：无定型纳米TiO_2吸附去除饮用水中的低浓度As(Ⅲ)

作者：唐玉朝； 李新； 伍昌年； 张海平； 黄显怀； 汤利华；

关键词：低浓度As(Ⅲ)； 饮用水； 吸附； 无定型TiO2；

机构： 安徽建筑工业学院环境工程系水污染控制与废水资源化实验室； 中国科学技术大学化学与材料科学学院； 南京大学环境学院；

摘要： 研究了纳米无定型TiO2颗粒对饮用水中低浓度的三价砷As(Ⅲ)吸附行为。纳米TiO2颗粒吸附剂的BET表面积为205 m2/g,计算的BJH吸附平均孔径为4.02 nm(4 V/A)。对起始As(Ⅲ)浓度为150μg/L的模拟含砷水,经过5h的吸附处理后残余浓度不足4μg/L,As(Ⅲ)去除率达到97%。反应起始阶段吸附速率较快,84%的As(Ⅲ)能够在20min内去除。As(Ⅲ)吸附动力学较好地符合拟二级动力学模式。最佳As(Ⅲ)吸附pH为9.3,低于此值,随酸性增加吸附速率有所降低;而高于此值的强碱性pH对吸附有强烈抑制作用。在平衡浓度较低的情形下(10～220μg/L),Lang-muir,Freundlich和Dubinin-Radushkevich(D-R)吸附等温式均可较好拟合吸附行为,但中性和弱碱性条件下更符合Fre-undlich吸附等温式;平衡浓度大于220μg/L,吸附容量随平衡浓度增加而迅速增加,最大吸附容量在低浓度下达到4.79 mg/g。