弱憎水性酸对钛酸纳米管吸附Cu(Ⅱ)的影响及其机理

弱憎水性酸(WHoA)是水体天然有机物的重要组分之一,与腐殖酸等憎水性物质相比,其分子量相对较小,表面有较多的带电官能团,可通过静电或表面络合作用影响金属离子的吸附.本研究选用钛酸纳米管(titanate nanotubes,TNTs)作为吸附剂,探讨了WHoA存在下,Cu(Ⅱ)的吸附等温线、动力学和pH值影响.借助于XPS表征,分析了Cu(Ⅱ)在TNTs表面的吸附形态.结果表明,树脂连续分离法获得的WHoA含有类富里酸荧光基团,与原水相比,苯环类物质减少,亲水性更强.pH=2条件下,WHoA显著影响TNTs对Cu(Ⅱ)的吸附,WHoA浓度为0.15mg·L~(-1)时,Cu(Ⅱ)吸附量最大为23.8mg·g~(-1),这与WHoA表面带负电的亲水基团在Cu(Ⅱ)与TNTs之间的静电桥接作用有关.WHoA的存在会影响Cu(Ⅱ)的Langmuir吸附等温模型,然而并不影响其吸附动力学过程.XPS表征结果证实,WHoA参与了TNTs对Cu(Ⅱ)的吸附,吸附的Cu(Ⅱ)以3种形式存在:通过静电引力直接与TNTs表面的-ONa结合、通过WHoA的-COOH桥接吸附、以Cu(OH)_2形式沉淀吸附.