动态法研究锰钇二元金属氧化物对砷的吸附
摘要：本文利用水热法制备了锰钇二元金属氧化物(Mn-Y)，通过动态吸附实验考察了溶液pH、As(V)浓度、锰钇二元金属氧化物用量、流速、竞争阴离子等因素对锰钇二元金属氧化物吸附As(V)的影响。实验结果表明：在动态吸附实验中，锰钇二元金属氧化物对As(V)有非常好的吸附去除效果；在pH 4.0-10.0范围内，pH对锰钇二元金属氧化物动态吸附As(V)的影响很大，说明静电引力在As(V)的吸附过程中起到很大作用；As(V)浓度越高，锰钇二元金属氧化物用量越少，流速越快，吸附速率越快；陪伴竞争阴离子对碱式碳酸钇吸附As的影响较小，同等条件下影响作用为：HCO3-< Cl- ≈ NO3-
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 实验试剂与仪器2
1.1.1 化学试剂 2
1.1.2 实验仪器3
1.2溶液配制3
1.3 材料制备4
1.4 动态吸附实验步骤4
1.5 分析方法5
2 结果与分析 5
2.1 As标准曲线5
2.2 锰钇二元金属氧化物对As（V）的动态吸附5
2.2.1 As初始浓度对As（V）动态吸附效果的影响5
2.2.2溶液 pH对As（V）动态吸附效果的影响6
2.2.3流速对对As（V）动态吸附效果的影响7
2.2.4吸附剂用量对As（V）动态吸附效果的影响7
2.2.5不同陪伴离子对As（V）动态吸附效果的影响8
3 结论9
致谢9
参考文献9
动态法研究锰钇二元金属氧化物对砷的吸附
引言
引言
砷(As)是地壳中普遍存在的元素，具有金属和非金属的性质，是一种类金属[1]。自然界中大约有200多种富砷矿物[2]，这些矿物在解吸和溶解过程中释放的砷被认为是环境中砷的主要来源[3]。由于砷独特的物理和化学性质，砷及其化合物被广泛应用于农药、化肥、木材防腐剂及半导体工业等领域，
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
这些人为的途径也将大量砷引入到环境当中。自然水体中常见的无机砷形态有两种：亚砷酸盐[As(III)]和砷酸盐[As(V)]。As(III)的形态有As(OH)3、As(OH)4?、AsO2OH2?和AsO33?，主要存在于还原性的厌氧环境（如地下水）中；而As(V)的形态有AsO43?、HAsO42?、H2AsO4?等，主要存在于富氧的氧化性环境中。
砷具有致癌性，已被国际癌症研究中心定为第一类致癌物[4]。一般而言，无机砷的毒性要比有机砷的大[5]。长期接触浓度超过50 μg/L的砷会引起地方性砷中毒[6]，并对人体的消化系统、呼吸系统、神经系统、内分泌系统、生殖系统、心血管系统和肾脏系统等造成伤害[7]。除了对人体的伤害外，砷还会破坏植物的叶绿体，阻碍植物体对氮和水份等营养元素的吸收。因此，砷成为多个国家的优先控制污染物，需要严格控制人体对砷的摄入量。世界卫生组织(WHO)推荐的饮用水最高砷含量为10 μg/L，我国自2007年起，也将生活饮用水中砷含量的标准从原有的50 μg/L降为10 μg/L。
目前，国际和国内的砷污染现象比较严重，砷污染状况不容乐观。大约有超过1.5亿人口面临地下水砷污染带来的健康危害，其中大约有1.1亿人生活在南亚和东南亚的10个国家和地区，孟加拉国是砷污染最为严重的国家[8]。我国也是砷污染较为严重的国家之一，大约有2000万人受砷污染威胁，尤以新疆、宁夏、山西、陕西、内蒙古、辽宁和吉林等地最为严重[9]。由此可见，寻求一种高效环保的除砷方法成为治理砷污染的关键。
处理水中砷污染主要技术包括：氧化法、植物修复法、混凝絮凝法、吸附法、离子交换法、膜分离法等。吸附法具有去除率高、易操作、成本低、无二次污染等优点，因而成为去除水中砷污染最常用的技术。近年来，以稀土元素为主要成分的新型吸附剂得到了国内外的普遍关注，其中，研究人员通过对CeFe复合吸附剂［10］、复合氧化物［1113］,等材料的研究，证实上述材料对As均具有良好的吸附性能。Wassy[14]等人研究表明稀土金属钇对砷有很好的吸附效果，在此基础上，Yu[15]等人将钇与金属元素锰相结合，研究静态条件下锰钇二元金属氧化物对砷的吸附，进一步提高了吸附效果。因此，研发动态条件下金属和稀土氧化物吸附材料作为除砷吸附剂具有较好的应用前景。
本实验利用六水合硝酸钇和一水合硫酸锰制得锰钇二元金属氧化物，并研究不同As初始浓度，吸附剂用量，酸度，动态流速以及不同陪伴离子等因素在动态条件下锰钇二元金属氧化物吸附去除水中砷的效果的影响，为研发新型高效除砷吸附剂提供参考。
材料与方法
1.1 实验试剂与仪器
1.1.1化学试剂
表1实验试剂
试剂名
规格
生产厂商
七水合砷酸氢二钠
＞98%
SigmaAldrich
砷标液
1000 μg/mL
国家钢铁材料测试中心（钢铁研究总院）
六水合硝酸钇
99.5%
阿拉丁试剂
一水合硫酸锰
分析纯
西陇化工股份有限公司
无水乙醇
分析纯
广东光华科技股份有限公司
盐酸
优级纯
南京化学试剂有限公司
氢氧化钠
分析纯
西陇化工股份有限公司
高锰酸钾
优级纯
兴塔化工厂
石英砂（6080目）
分析纯
天津市科密欧化学试剂有限公司
碳酸氢钠
化学纯
北京化工厂
硝酸钠
分析纯
上海振欣试剂厂
无水硫酸钠
分析纯
西陇化工股份有限公司
磷酸二氢钠
分析纯
南京化学试剂有限公司
四水合钼酸铵
分析纯
合肥工业大学化学试剂厂
酒石酸锑钾
化学纯
南京宁试化学试剂有限公司
五水合硫代硫酸钠
分析纯
南京化学试剂一厂
焦亚硫酸钠
分析纯
阿拉丁试剂
硫酸
分析纯
南京化学试剂有限公司
抗坏血酸
分析纯
西陇化工股份有限公司
脱脂棉
–
徐州卫材卫生材料有限公司
1.1.2实验仪器
表2实验仪器及型号
仪器
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 实验试剂与仪器2
1.1.1 化学试剂 2
1.1.2 实验仪器3
1.2溶液配制3
1.3 材料制备4
1.4 动态吸附实验步骤4
1.5 分析方法5
2 结果与分析 5
2.1 As标准曲线5
2.2 锰钇二元金属氧化物对As（V）的动态吸附5
2.2.1 As初始浓度对As（V）动态吸附效果的影响5
2.2.2溶液 pH对As（V）动态吸附效果的影响6
2.2.3流速对对As（V）动态吸附效果的影响7
2.2.4吸附剂用量对As（V）动态吸附效果的影响7
2.2.5不同陪伴离子对As（V）动态吸附效果的影响8
3 结论9
致谢9
参考文献9
动态法研究锰钇二元金属氧化物对砷的吸附
引言
引言
砷(As)是地壳中普遍存在的元素，具有金属和非金属的性质，是一种类金属[1]。自然界中大约有200多种富砷矿物[2]，这些矿物在解吸和溶解过程中释放的砷被认为是环境中砷的主要来源[3]。由于砷独特的物理和化学性质，砷及其化合物被广泛应用于农药、化肥、木材防腐剂及半导体工业等领域，
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这些人为的途径也将大量砷引入到环境当中。自然水体中常见的无机砷形态有两种：亚砷酸盐[As(III)]和砷酸盐[As(V)]。As(III)的形态有As(OH)3、As(OH)4?、AsO2OH2?和AsO33?，主要存在于还原性的厌氧环境（如地下水）中；而As(V)的形态有AsO43?、HAsO42?、H2AsO4?等，主要存在于富氧的氧化性环境中。
砷具有致癌性，已被国际癌症研究中心定为第一类致癌物[4]。一般而言，无机砷的毒性要比有机砷的大[5]。长期接触浓度超过50 μg/L的砷会引起地方性砷中毒[6]，并对人体的消化系统、呼吸系统、神经系统、内分泌系统、生殖系统、心血管系统和肾脏系统等造成伤害[7]。除了对人体的伤害外，砷还会破坏植物的叶绿体，阻碍植物体对氮和水份等营养元素的吸收。因此，砷成为多个国家的优先控制污染物，需要严格控制人体对砷的摄入量。世界卫生组织(WHO)推荐的饮用水最高砷含量为10 μg/L，我国自2007年起，也将生活饮用水中砷含量的标准从原有的50 μg/L降为10 μg/L。
目前，国际和国内的砷污染现象比较严重，砷污染状况不容乐观。大约有超过1.5亿人口面临地下水砷污染带来的健康危害，其中大约有1.1亿人生活在南亚和东南亚的10个国家和地区，孟加拉国是砷污染最为严重的国家[8]。我国也是砷污染较为严重的国家之一，大约有2000万人受砷污染威胁，尤以新疆、宁夏、山西、陕西、内蒙古、辽宁和吉林等地最为严重[9]。由此可见，寻求一种高效环保的除砷方法成为治理砷污染的关键。
处理水中砷污染主要技术包括：氧化法、植物修复法、混凝絮凝法、吸附法、离子交换法、膜分离法等。吸附法具有去除率高、易操作、成本低、无二次污染等优点，因而成为去除水中砷污染最常用的技术。近年来，以稀土元素为主要成分的新型吸附剂得到了国内外的普遍关注，其中，研究人员通过对CeFe复合吸附剂［10］、复合氧化物［1113］,等材料的研究，证实上述材料对As均具有良好的吸附性能。Wassy[14]等人研究表明稀土金属钇对砷有很好的吸附效果，在此基础上，Yu[15]等人将钇与金属元素锰相结合，研究静态条件下锰钇二元金属氧化物对砷的吸附，进一步提高了吸附效果。因此，研发动态条件下金属和稀土氧化物吸附材料作为除砷吸附剂具有较好的应用前景。
本实验利用六水合硝酸钇和一水合硫酸锰制得锰钇二元金属氧化物，并研究不同As初始浓度，吸附剂用量，酸度，动态流速以及不同陪伴离子等因素在动态条件下锰钇二元金属氧化物吸附去除水中砷的效果的影响，为研发新型高效除砷吸附剂提供参考。
材料与方法
1.1 实验试剂与仪器
1.1.1化学试剂
表1实验试剂
试剂名
规格
生产厂商
七水合砷酸氢二钠
＞98%
SigmaAldrich
砷标液
1000 μg/mL
国家钢铁材料测试中心（钢铁研究总院）
六水合硝酸钇
99.5%
阿拉丁试剂
一水合硫酸锰
分析纯
西陇化工股份有限公司
无水乙醇
分析纯
广东光华科技股份有限公司
盐酸
优级纯
南京化学试剂有限公司
氢氧化钠
分析纯
西陇化工股份有限公司
高锰酸钾
优级纯
兴塔化工厂
石英砂（6080目）
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天津市科密欧化学试剂有限公司
碳酸氢钠
化学纯
北京化工厂
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无水硫酸钠
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磷酸二氢钠
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南京化学试剂有限公司
四水合钼酸铵
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合肥工业大学化学试剂厂
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化学纯
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五水合硫代硫酸钠
分析纯
南京化学试剂一厂
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分析纯
阿拉丁试剂
硫酸
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南京化学试剂有限公司
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1.1.2实验仪器
表2实验仪器及型号
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