环境科学与资源利用论文_载铈凝胶型离子交换树 - 世界复合医学杂志社投稿

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环境科学与资源利用论文_载铈凝胶型离子交换树

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文章摘要:地下水砷污染是重要的全球性环境问题.As（Ⅲ）是地下水中砷的主要价态,通常以电中性分子形式存在,难以通过常规水处理工艺有效去除.将As（Ⅲ）预氧化为As（V）再进一步吸附处理是高效除砷的有效策略.本文通过前体导入-原位沉淀法制备了兼具催化H₂O₂氧化和吸附功能的载铈凝胶型阴离子交换树脂纳米复合材料Ce-201×4,探究了Ce-201×4/H₂O₂体系去除As（Ⅲ）的特性和过程.XRD和SEM-EDS等表征表明,Ce-201×4负载的纳米铈氧化物主要为无定形,呈环状立体分布,负载后树脂的比表面积和孔容均增加了约33倍.静态批次实验表明Ce-201×4/H₂O₂体系去除As（Ⅲ）吸附容量为121.4 mg/g,相较无H₂O₂的单一吸附体系提高了5.1倍,且Ce-201×4在有/无H₂O₂体系中吸附量均高于载铈大孔型离子交换树脂纳米复合材料Ce-D201.Ce-201×4/H₂O₂体系去除As（Ⅲ）效率随pH上升而提高,与H₂O₂在碱性条件下直接氧化As（Ⅲ）效率提高有关.Ce-201×4/H₂O₂体系除As（Ⅲ）抗硅酸盐干扰性能略优于Ce-D201/H₂O₂体系.静态再生实验表明,Ce-201×4/H₂O₂除As（Ⅲ）后材料再生性能良好,适宜长期循环使用.XPS分析表明,Ce-201×4/H₂O₂体系去除As（Ⅲ）的机理主要包括纳米氧化铈催化H₂O₂将As（Ⅲ）氧化为As（V）并通过离子交换和专属吸附等作用从水中进一步去除的过程.

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