使用水和同步射线X射线鉴定从废水中选择性酸盐吸附的机制的探测

科学领域:

• 环境科学
• 材料科学
• 化学学

背景情况:

• 离子交换是一种从废水中回收酸盐的潜在方法.
• 高酸盐选择性对于离子交换树脂与传统处理具有竞争力至关重要.
• 混合离子交换 (HAIX) 树脂,将非选择性功能组与选择性氧化铁纳米粒子 (FeOnp) 结合起来,可以去除酸盐.

研究的目的:

• 研究HAIX树脂中酸盐选择性的机制.
• 了解竞争离子对酸盐吸附的影响.
• 通过综合分析技术阐明HAIX树脂上的铁,和竞争性离子的分布和分类.

主要方法:

• 综合水相吸附分析与基于固相同步子的X射线表征.
• 将四级功能化HAIX (强基离子交换,SBA) 与三级胺版本 (弱基离子交换,WBA) 进行比较.
• 使用X射线放射,微X射线光 (μ-XRF) 和微X射线吸收近边结构 (μ-XANES) 光谱.

主要成果:

• 在SBA和WBA树脂之间,X射线放射显示了FeOnp物种化 (甲基与铁) 和分布 (外围与均) 的差异.
• 酸盐结合位置和机制因树脂类型和废水组成而有所不同.
• 与SBA树脂相比,WBA树脂中的FeOnp位点对酸盐吸附有更大的贡献,与Fe分布和物种化有关.
• 量化μ-XRF酸盐吸附密度与水性分析结果相对相关.

结论:

• 在研究HAIX树脂中的吸附机制方面,基于同步射线的X射线表征是有效的.
• FeOnp的分布和物种化显著影响了酸盐吸附.
• 作为废水中酸盐回收的技术,HAIX树脂,特别是WBA类型,显示出了进步.