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不同铝源羟基氧化铝改性凹凸棒土吸附Cd（Ⅱ）的性能及机理研究不同铝源羟基氧化铝改性凹凸棒土吸附Cd（Ⅱ）的性能及机理研究

摘要：

凹凸棒土作为一种常见的天然吸附材料，对于污染物的处理具有一定的潜力。然而，由于其吸附性能较弱，限制了其在环境治理中的应用。本研究通过改性凹凸棒土表面，引入羟基氧化铝作为吸附剂，研究了不同铝源羟基氧化铝改性凹凸棒土对Cd（Ⅱ）的吸附性能，并探讨其吸附机理。

1.引言

随着工业的快速发展和人类活动的增加，重金属污染逐渐成为全球环境问题的主要挑战之一。重金属Cd（Ⅱ）作为一种常见的污染物，具有高毒性和难降解的特点。因此，寻找一种高效、经济的吸附剂以去除Cd（Ⅱ）变得迫切。

2.实验方法

2.1材料准备

本实验采用凹凸棒土作为基础吸附材料。不同铝源羟基氧化铝（AlCl3、Al(NO3)3和Al2(SO4)3）被选择用于改性。凹凸棒土和不同铝源羟基氧化铝经过筛分和烘干后，进行相应的预处理。

2.2实验操作

将不同改性凹凸棒土与Cd（Ⅱ）溶液在摇床中进行一定时间的振荡吸附作用。之后，通过离心和过滤等步骤，对Cd（Ⅱ）溶液进行分离，测定其浓度。

3.结果与讨论

3.1不同铝源羟基氧化铝的改性效果

通过扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）分析了不同铝源羟基氧化铝对凹凸棒土表面结构和形貌的影响。结果表明，引入羟基氧化铝后，有利于形成更均匀的表面形貌，并增加了晶格间隙，提高了吸附剂的孔隙度。

3.2Cd（Ⅱ）吸附性能研究

通过调节各项实验条件，如初始Cd（Ⅱ）浓度、溶液pH值和吸附剂用量，研究了改性凹凸棒土的吸附性能。结果表明，不同铝源羟基氧化铝改性凹凸棒土对Cd（Ⅱ）溶液有较高的吸附效果，吸附量随着Cd（Ⅱ）浓度的增加而增加。

4.吸附机理研究

通过红外光谱（IR）和X射线光电子能谱（XPS）等仪器对不同铝源羟基氧化铝改性凹凸棒土进行表征，进一步探讨了吸附机理。结果表明，羟基氧化铝的引入增加了吸附剂表面的活性位点，并通过负电荷吸附Cd（Ⅱ）离子。

5.结论

本研究通过引入不同铝源羟基氧化铝改性凹凸棒土，成功提高了其吸附性能。实验结果表明，改性后的凹凸棒土对Cd（Ⅱ）具有高效的吸附效果。吸附机理研究结果表明，引入羟基氧化铝增加了吸附剂的活性位点，提高了吸附效果。然而，进一步研究仍需进行，以完善对吸附机理的理解，提高处理Cd（Ⅱ）的效率和环境友好性通过本研究，我们成功改性了凹凸棒土，并研究了不同铝源羟基氧化铝对其吸附性能的影响。结果表明，引入羟基氧化铝有助于形成更均匀的表面形貌，并增加了晶格间隙，提高了吸附剂的孔隙度。改性后的凹凸棒土对Cd（Ⅱ）具有高效的吸附效果，吸附量随着Cd（Ⅱ）浓度的增加而增加。吸附机理研究表明，引入羟基氧化铝增加了吸附

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