亚铁氰化镍钾/羧甲基魔芋凝胶微球对Cs⁺的吸附性能及吸附机制

乔丹¹，张永德^2,3，罗学刚²，宗有莉¹，张思月¹

1. 西南科技大学材料科学与工程学院2. 西南科技大学生物质材料教育部工程研究中心3. 西南科技大学核废物与环境安全国防重点学科实验室

摘 要：以魔芋葡苷聚糖（KGM）改性后的羧甲基魔芋葡苷聚糖（CKGM）为基体,通过溶胶-凝胶法将CKGM与亚铁氰化镍钾（KNiFC）复合后制备亚铁氰化镍钾/羧甲基魔芋凝胶微球（KNiFC/CKGM）生物质吸附剂,用于去除废水中的Cs+。从pH值、吸附时间、Cs+的初始浓度、温度及竞争离子等方面研究KNiFC/CKGM对Cs+的吸附性能,分析了其吸附动力学和热力学行为;并利用FTIR、SEM、EDX、XPS和XRD分析吸附作用机制。实验结果表明:当吸附剂用量为1g·L-1、反应温度为298.15K、初始浓度为20mg·L-1、吸附时间为18h时,该吸附剂对Cs+的去除率可达94.8%。吸附过程符合准二级动力学模型（R2=0.999）和Freundlich等温吸附模型（R2=0.985）。在288.15³28.15K范围内,KNiFC/CKGM对Cs+的吸附量与温度呈正相关,吸附过程为自发、吸热的过程。FTIR、SEM和XPS等表征结果说明,KNiFC能较好的负载于CKGM上,且在吸附实验中KNiFC/CKGM能保持完整的骨架结构;EDX和XRD结果表明,KNiFC/CKGM对Cs+吸附机制是K+与Cs+发生了离子交换。

关键词：亚铁氰化镍钾(KNiFC);魔芋葡苷聚糖;生物质吸附;Cs+;吸附机制;