摘要：制得一種用于重金屬廢水處理的新型硅烷化改性沸石吸附劑,成本低、效果顯著且穩定。通過對改性沸石表征,分析了改性對沸石結構的影響。結果表明,改性一定程度降低了原沸石的晶體特征,但基本上保持了其結構組成;硅烷化改性成功地在沸石上接枝了氨基。對硅烷化沸石的特性研究,得出硅烷化沸石對Ni2+、Cu2+、Zn2+和Pb2+吸附最佳投加量為1、1、1.6和0.6 g/L,且此時對4種離子的去除率也較好;吸附動力學研究得出,其吸附過程可用二級動力學方程較好地擬合;吸附達到平衡時,4種金屬離子的平衡吸附量分別為11.23、17.41、15.45和59.42 mg/g;硅烷化沸石對金屬離子的吸附行為更符合Langmuir模型,為化學吸附;在酸性條件下(pH=2~6),硅烷化沸石仍保持一定的吸附能力,具有一定的耐酸性。

重金屬污染不僅對水生生物和人類有嚴重毒性，造成生物富集，引發各種疾病及機體功能的紊亂，而且在工業廢水處理中也會造成系統功能的紊亂甚至崩潰。吸附法因具有成本低廉、適于大規模應用等優點，普遍用于處理重金屬污染廢水；尋找與合成低成本無二次污染的高效吸附材料是近年來吸附法研究與發展的主要趨勢、天然沸石因其獨特吸附性能，結合其離子交換、分子篩選、易改性等特征，作為重金屬離子吸附劑及其改性的研究引起了諸多科研者的關注。

然而目前，大多數研究是針對熱改性、酸堿改性和鹽改性。有機改性相較而言，具有耐酸、穩定性強等優點。本研究針對沸石表面含有硅羥基的特性，應用有機無機雜化材料的合成原理，用硅烷化方法改性天然沸石。對其結構變化過程進行表征，并從投加量、熱力學、動力學和LD等方面對其吸附性能作了研究。

1材料與方法

1.1實驗材料與儀器

天然沸石（產自浙江麗水，100目）；3-氨丙基三甲氧基硅烷（APES，AR，美國Aldrich公司）等。RJX-4-13型控溫馬弗爐（上海諾丁科學器材有限公司）；SHA-C型水浴恒溫振蕩器（江蘇金壇市宏華儀器廠）；DZF-6020型真空干燥箱（上海迅博實業有限公司）;Quanta 400F熱場發射環境掃描電鏡（美國康塔）；EQUINOX 55型傅里葉變換紅外光譜（德Bruker）；D/MAX-III型X射線（粉末）衍射儀（日本理學電機）；Vario EL型元素分析儀（德國EL-ementar公司）；Z-5000型原子吸收分光光度計（日本日立）等。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。

1.2材料制備及表征

取6g研磨過篩的天然沸石于馬弗爐中，700°下煅燒3h，冷卻至室溫；加一定濃度的鹽酸，90°下恒溫4h，離心分離，洗凈，加10%的草酸溶液，室溫下攪拌過夜，離心分離，洗滌、120°下烘干，備用。

詳情請點擊下載附件：硅烷化改性沸石對重金屬離子的吸附性能