D0I:10.13374/1.issnl00103.2007.s2.085 第29卷增刊2 北京科技大学学报 Vol.29 Suppl.2 2007年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dee.2007 溴代十六烷基吡啶改性沸石对水中 Cr(M)的吸附去除作用 杨慧芬张伟娜武志勇周枫 北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083 摘要以溴代十六烷基吡啶改性沸石为吸附分离材料，研究了其对水中C(Ⅵ)去除率的影响和吸附等温线以及吸附机理 结果表明，在改性沸石粒度为0.25~0.38mm、用量30gL-1、溶液pH=6,25℃的条件下振荡吸附30min,水中Cr(M)的去除 率达到93%以上·改性沸石对水中Cr(VI)的吸附符合Langmuir等温吸附线，对Cr(M)的饱和吸附量每100g改性沸石达到 36.78mg·X射线衍射分析表明，改性沸石结构中吸附了溴代十六烷基吡啶分子基团C21H8NBr,红外光谱分析证明正是这一 基团造成了改性沸石对水中C(M)的吸附去除. 关键词溴代十六烷基吡啶：改性沸石：六价铬：等温吸附线：饱和吸附量 分类号X705 Cr(Ⅵ)在水溶液中一般以Cr2O?或CrO星等 mgL的水溶液，作为溴代十六烷基吡啶改性沸石 阴离子形式存在，目前常用分离方法包括还原中和 去除水中Cr(M)的标准溶液，所配溶液pH为6. 法、离子交换法、铬酸钡沉淀法等，沸石的特殊结 1.3实验方法及数据处理 构山使得沸石具有吸附分离水中阳离子的作用，并 称取一定量溴代十六烷基吡啶改性沸石于250 在吸附分离水中NH[、Cu+3]、N2+[Zn2+同、 mL锥形瓶中，倒入100mL含不同浓度Cr(M)的溶 Ph2+[6),Mn2+[门等方面显示了广阔的应用前景.对 液，25℃下振荡吸附一定时间后，静置、过滤.利用 于水中阴离子，沸石并无明显的直接吸附分离作用， 二苯碳酰二肼分光光度法测定滤液中剩余Cr(Ⅵ) 但可通过改性在沸石结构中嫁接有机阳离子基团提 浓度，并按式(1)计算改性沸石对水中Cr(Ⅵ)的去 高其吸附分离作用8].本文拟利用溴代十六烷基 除率；在测定平衡吸附量的实验中，改性沸石对水中 吡啶改性沸石去除水中Cr(Ⅵ)，考察此种沸石对水 Cr(M)的平衡吸附量按式(2)计算 中Cr(M)的吸附去除效果，为水中Cr(M)的去除提 供一种廉价的吸附分离材料 1=0-C×1009% Co (1) 1材料和方法 9.-Y(Co-Ce) (2) m 1.1 实验材料 式中，7为吸附平衡时改性沸石对水中Cr(M)的去 沸石取自浙江省缙云县，为斜发沸石·取回的 除率；Co为水溶液中Cr(M)的初始浓度，mgL-; 沸石经破碎筛分成0~0.15mm,0.15~0.25mm, C,为吸附时间为t时，水溶液中Cr(M)的浓度 0.250.38mm,0.38~0.55mm,0.55~0.83mm, mgL;C。为吸附平衡时水溶液中Cr()的平衡浓 0.83~1.70mm六个级别，再分别用去离子水反复 度，mgL;g。为吸附平衡时单位改性沸石对水中 洗涤至水清，110℃干燥，然后放入马弗炉550℃焙 Cr(M)的平衡吸附量，mgg;m为改性沸石的质 烧2h,取出冷却，分别称取冷却沸石10g,放入100 量，g;V为待处理的含Cr(M)的溶液体积，100mL, mL浓度为10%的溴代十六烷基吡啶(C21H3sNBr) 中，30℃恒温振荡器振荡改性24h,取出并用去离子 2 结果与分析 水洗涤3次，风干作为实验材料 影响改性沸石对水中Cr(Ⅵ)去除率的主要因 1.2模拟水样配制 用分析纯重铬酸钾配制含Cr(M)浓度为100 素应为改性沸石的粒度、用量、pH值、吸附时间等. 本研究重点考察这些影响因素， 收稿日期：2007-10-08 2.1改性沸石粒径对水中Cr(M)去除率的影响 作者简介：杨慧芬(1964一)女，副教授，博士 减小改性沸石粒径可增大沸石的比表面积，提
溴代十六烷基吡啶改性沸石对水中 Cr（Ⅵ）的吸附去除作用 杨慧芬 张伟娜 武志勇 周 枫 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 摘 要 以溴代十六烷基吡啶改性沸石为吸附分离材料研究了其对水中 Cr（Ⅵ）去除率的影响和吸附等温线以及吸附机理． 结果表明在改性沸石粒度为0∙25～0∙38mm、用量30g·L －1、溶液 pH＝6、25℃的条件下振荡吸附30min水中 Cr（Ⅵ）的去除 率达到93％以上．改性沸石对水中 Cr（VI）的吸附符合 Langmuir 等温吸附线对 Cr（Ⅵ）的饱和吸附量每100g 改性沸石达到 36∙78mg．X 射线衍射分析表明改性沸石结构中吸附了溴代十六烷基吡啶分子基团 C21H38NBr红外光谱分析证明正是这一 基团造成了改性沸石对水中 Cr（Ⅵ）的吸附去除． 关键词 溴代十六烷基吡啶；改性沸石；六价铬；等温吸附线；饱和吸附量 分类号 X705 收稿日期：2007-10-08 作者简介：杨慧芬（1964－）女副教授博士 Cr（Ⅵ）在水溶液中一般以 Cr2O 2－ 7 或 CrO 2－ 4 等 阴离子形式存在目前常用分离方法包括还原中和 法、离子交换法、铬酸钡沉淀法等．沸石的特殊结 构［1］使得沸石具有吸附分离水中阳离子的作用并 在吸附分离水中 NH ＋ 4 ［2］、Cu 2＋［3］、Ni 2＋［4］、Zn 2＋［5］、 Pb 2＋［6］、Mn 2＋［7］等方面显示了广阔的应用前景．对 于水中阴离子沸石并无明显的直接吸附分离作用 但可通过改性在沸石结构中嫁接有机阳离子基团提 高其吸附分离作用［8－9］．本文拟利用溴代十六烷基 吡啶改性沸石去除水中 Cr（Ⅵ）考察此种沸石对水 中 Cr（Ⅵ）的吸附去除效果为水中 Cr（Ⅵ）的去除提 供一种廉价的吸附分离材料． 1 材料和方法 1∙1 实验材料 沸石取自浙江省缙云县为斜发沸石．取回的 沸石经破碎筛分成0～0∙15mm0∙15～0∙25mm 0∙25～0∙38mm0∙38～0∙55mm0∙55～0∙83mm 0∙83～1∙70mm 六个级别再分别用去离子水反复 洗涤至水清110℃干燥然后放入马弗炉550℃焙 烧2h取出冷却．分别称取冷却沸石10g放入100 mL 浓度为10％的溴代十六烷基吡啶（C21H38NBr） 中30℃恒温振荡器振荡改性24h取出并用去离子 水洗涤3次风干作为实验材料． 1∙2 模拟水样配制 用分析纯重铬酸钾配制含 Cr（Ⅵ）浓度为100 mg·L －1的水溶液作为溴代十六烷基吡啶改性沸石 去除水中 Cr（Ⅵ）的标准溶液所配溶液 pH 为6． 1∙3 实验方法及数据处理 称取一定量溴代十六烷基吡啶改性沸石于250 mL 锥形瓶中倒入100mL 含不同浓度 Cr（Ⅵ）的溶 液25℃下振荡吸附一定时间后静置、过滤．利用 二苯碳酰二肼分光光度法测定滤液中剩余 Cr（Ⅵ） 浓度并按式（1）计算改性沸石对水中 Cr（Ⅵ）的去 除率；在测定平衡吸附量的实验中改性沸石对水中 Cr（Ⅵ）的平衡吸附量按式（2）计算． η＝ C0－Ct C0 ×100％ （1） qe＝ V （C0－Ce） m （2） 式中η为吸附平衡时改性沸石对水中 Cr（Ⅵ）的去 除率；C0 为水溶液中 Cr（Ⅵ）的初始浓度mg·L －1 ； Ct 为吸附时间为 t 时水溶液中 Cr （Ⅵ）的浓度 mg·L －1 ；Ce 为吸附平衡时水溶液中 Cr（Ⅵ）的平衡浓 度mg·L －1 ；qe 为吸附平衡时单位改性沸石对水中 Cr（Ⅵ）的平衡吸附量mg·g －1 ；m 为改性沸石的质 量g；V 为待处理的含 Cr（Ⅵ）的溶液体积100mL． 2 结果与分析 影响改性沸石对水中 Cr（Ⅵ）去除率的主要因 素应为改性沸石的粒度、用量、pH 值、吸附时间等． 本研究重点考察这些影响因素． 2∙1 改性沸石粒径对水中 Cr（Ⅵ）去除率的影响 减小改性沸石粒径可增大沸石的比表面积提 第29卷 增刊2 2007年 12月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．29Suppl．2 Dec．2007 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2007．s2．085
Vol.29 Suppl.2 杨慧芬等：溴代十六烷基吡啶改性沸石对水中C(M)的吸附去除作用 59 高沸石与水中Cr(Ⅵ)的接触面积，图1所示为沸石 始pH值对水中Cr(Ⅵ)去除率的影响，可见，溶液 粒径对水中Cr(M)去除率的影响.可见，随着沸石 初始pH值在1~8的广泛范围，改性沸石对水中 粒径的增大，Cr(M)的去除率逐渐降低，不同浓度 Cr(M)去除率均高于92%.当初始pH值>8时，改 的C(M)溶液，相同粒度沸石对它的去除率不同， 性沸石对水中Cr(Ⅵ)的去除率大幅下降.因此，改 一般对低浓度去除率较高.确定沸石粒径0.25~ 性沸石适合去除pH=1~8溶液中的Cr(M) 0.38mm,以使沸石对四种浓度Cr(M)的去除率均 100 达到90%以上. 95 100 口CrT)浓度0.3mgL- 口CM)浓度1.0mgL 95 ■CrI)浓度5.0mgL-+ 390 Cr)浓度10.0mgL 85 00000000001 85 ■-Cr()浓度0.5mgL- ◆一C(M)浓度1.0mgL ★Cr(M)浓度5.0mgL- 80 ◆-Cr(M)浓度10.0mgL- 75 70l 0 10 12 0-0.150.150.250.250.380.380.550.55-0.830.83-1.70 初始pH值 沸石粒径/mm 图1改性沸石粒径对水中Cr(M)去除率的影响（沸石用量30 图3溶液初始pH值对水中Cr(I)去除率的影响（沸石粒径 gLpH=6,振荡时间20min 0.25~0.38mm,沸石用量30gL-1,振荡时间20min) 2.4振荡时间对水中Cr(M)去除率的影响 2.2改性沸石用量对水中C(M)去除率的影响 图4所示为振荡时间对水中Cr(Ⅵ)去除率的 提高沸石用量可降低吸附平衡时溶液中Cr(Ⅵ) 影响.可见，随着振荡时间的延长，改性沸石对水中 的浓度，提高Cr(Ⅵ)的去除率.图2所示为沸石用 Cr(M)的去除率增大，吸附10min后增大趋势减 量对水中Cr(M)去除率的影响.可见，随着沸石用 缓，30min后基本趋于稳定，对Cr(M)去除率达 量的增加，Cr(M)的去除率增加，但当用量超过30 gL时，去除率变化不明显，对不同浓度的C 93%以上，最高达到98%.确定振荡时间30min, 100 (Ⅵ)溶液，相同用量的沸石对它的去除率不同，显然 对低浓度Cr(M)去除率较高.确定沸石用量30 92 gL以使沸石对四种浓度Cr(Ⅵ)的去除率均达到 92%以上. 84 % 量Cr()浓度0.5mgL1 76 ◆CrI)浓度1.0mgL1 ★Cr(I)浓度5.0mgL1 ◆CrM)浓度10.0mgL- 68 92 60 10203040506070 振荡时间/min 量一CrM)浓度0.5mgL 90F ◆-Cr(M)浓度1.0mgL- +CM)浓度5.0mgL-1 图4振荡时间对水中Cr(M)去除率的影响（沸石粒径0.25~ ●-Cr(M)浓度10.0mgL1 0.38mm,沸石用量30gL-,pH=6) 885 10152025303540 45 沸石用量(gL-) 2.5吸附等温线和饱和吸附量 研究改性沸石对Cr(Ⅵ)吸附过程中的Cr(Ⅵ) 图2改性沸石用量对水中C(M)去除率的影响（沸石粒径 0.25~0.38mm,plH=6,振荡时间20min) 平衡浓度C。与平衡吸附量q。之间关系，可以确定 改性沸石对Cx(Ⅵ)的饱和吸附量，并且对吸附工艺 2.3溶液初始pH值对水中Cr(M)去除率的影响 条件及设备的选择具有重要意义，根据上述实验确 溶液初始pH影响着Cr(M)的存在形式，也影 定条件：沸石粒径0.25~0.38mm,沸石用量 响着改性沸石表面电荷的特性.图3所示为溶液初 30gL-1,pH=6,使改性沸石25℃下与Cr(M)的
高沸石与水中 Cr（Ⅵ）的接触面积．图1所示为沸石 粒径对水中 Cr（Ⅵ）去除率的影响．可见随着沸石 粒径的增大Cr（Ⅵ）的去除率逐渐降低．不同浓度 的 Cr（Ⅵ）溶液相同粒度沸石对它的去除率不同 一般对低浓度去除率较高．确定沸石粒径0∙25～ 0∙38mm以使沸石对四种浓度 Cr（Ⅵ）的去除率均 达到90％以上． 图1 改性沸石粒径对水中 Cr（Ⅵ）去除率的影响（沸石用量30 g·L －1pH＝6振荡时间20min） 2∙2 改性沸石用量对水中 Cr（Ⅵ）去除率的影响 提高沸石用量可降低吸附平衡时溶液中 Cr（Ⅵ） 的浓度提高 Cr（Ⅵ）的去除率．图2所示为沸石用 量对水中 Cr（Ⅵ）去除率的影响．可见随着沸石用 量的增加Cr（Ⅵ）的去除率增加但当用量超过30 g·L －1时去除率变化不明显．对不同浓度的 Cr （Ⅵ）溶液相同用量的沸石对它的去除率不同显然 对低浓度 Cr （Ⅵ）去除率较高．确定沸石用量30 g·L －1以使沸石对四种浓度 Cr（Ⅵ）的去除率均达到 92％以上． 图2 改性沸石用量对水中 Cr（Ⅵ） 去除率的影响（沸石粒径 0∙25～0∙38mmpH＝6振荡时间20min） 2∙3 溶液初始 pH 值对水中 Cr（Ⅵ）去除率的影响 溶液初始 pH 影响着 Cr（Ⅵ）的存在形式也影 响着改性沸石表面电荷的特性．图3所示为溶液初 始 pH 值对水中 Cr（Ⅵ）去除率的影响．可见溶液 初始 pH 值在1～8的广泛范围改性沸石对水中 Cr（Ⅵ）去除率均高于92％．当初始 pH 值＞8时改 性沸石对水中 Cr（Ⅵ）的去除率大幅下降．因此改 性沸石适合去除 pH＝1～8溶液中的 Cr（Ⅵ）． 图3 溶液初始 pH 值对水中 Cr（Ⅵ）去除率的影响（沸石粒径 0∙25～0∙38mm沸石用量30g·L －1振荡时间20min） 2∙4 振荡时间对水中 Cr（Ⅵ）去除率的影响 图4所示为振荡时间对水中 Cr（Ⅵ）去除率的 影响．可见随着振荡时间的延长改性沸石对水中 Cr（Ⅵ）的去除率增大吸附10min 后增大趋势减 缓30min 后基本趋于稳定对 Cr （Ⅵ）去除率达 93％以上最高达到98％．确定振荡时间30min． 图4 振荡时间对水中 Cr（Ⅵ）去除率的影响（沸石粒径0∙25～ 0∙38mm沸石用量30g·L －1pH＝6） 2∙5 吸附等温线和饱和吸附量 研究改性沸石对 Cr（Ⅵ）吸附过程中的 Cr（Ⅵ） 平衡浓度 Ce 与平衡吸附量 qe 之间关系可以确定 改性沸石对 Cr（Ⅵ）的饱和吸附量并且对吸附工艺 条件及设备的选择具有重要意义．根据上述实验确 定条 件：沸 石 粒 径 0∙25～0∙38mm沸 石 用 量 30g·L －1pH＝6使改性沸石25℃下与 Cr（Ⅵ）的 Vol．29Suppl．2 杨慧芬等： 溴代十六烷基吡啶改性沸石对水中 Cr（Ⅵ）的吸附去除作用 ·59·
.60 北京科技大学学报 2007年增刊2 溶液振荡反应，为确保改性沸石吸附C(Ⅵ)达到平 改性沸石吸附去除水中Cr(M)(以C20或 衡，搅拌振荡时间延长至1h,所得的平衡吸附量ge CrO星形式存在)的反应式为： 与Cr(M)的平衡浓度C。之间的关系如图5所示. 沸石-C21H38N+-Br+Cr20或Cr0→ 可见，当Cr(Ⅵ)的平衡浓度小于1.064mgL-时， 沸石-C2IH38N+-Crz0?或Cr0星十Br. 改性沸石的平衡吸附量增加较快，但是超过1.064 通过反应，溶液中Cr(Ⅵ)交换到沸石表面，而 mgL一时，改性沸石的平衡吸附量几乎不再增加， 沸石表面吸附的Br交换到溶液中，从而去除了水 0.4 中的Cr(Ⅵ)，图8所示的改性沸石吸附前后的红外 0.3 光谱分析证明了这一推断 600 (a) 400 0.1 200 15 20 25 00030.60.912151.82.2.42.7 C/(mg.L-) 600 (b) 400 图5沸石的平衡吸附量(qe)与Cr(M)的平衡浓度(C)之间的 200 关系 10 15 2025 0 20() 图6所示为利用图5数据所作的Ce/ge一C。曲 线，可见，呈一定的线性关系，说明改性沸石对水中 图7改性沸石(a)和未改性沸石(b)的X射线衍射比较分析 Cr(M)的吸附可用Langmuir等温曲线来描述， 240 9.0 7.5 y=2.7191x+1.0464 200 R2-0.9914 (a) 6.0 160 6 4.5 120 3.0 80 1.5 4000 1500250035004500 波长lcm」 0.5 1.01.52.02.53.0 C/(mg.L-) 图8改性沸石吸附前(a)和吸附后(b)的红外光谱分析 图625℃时改性沸石对水中Cr(M)的线性Langmuir等温吸附 线 3结论 改性沸石对水中Cr(M)的吸附线性Langmuir 通过溴代十六烷基吡啶改性沸石对水中Cr 方程为： (Ⅵ)的吸附去除研究，得到如下结论： C=2.7191C.+1.0464,R2=0.9914. (1)改性沸石粒径、用量、溶液pH值和振荡时 间对水中Cr(Ⅵ)的吸附去除均有较大的影响，在改 则单位改性沸石对水中Cr(W)的饱和吸附量 性沸石粒径0.25~0.38mm,沸石用量30gL-1, 为1/2.7191=0.3678mgg,即100g改性沸石可 pH=6,振荡时间30min条件下，改性沸石对对水中 吸附36.78mg的Cr(M) Cr(M)的去除率达到93%以上， 2.6X射线衍射分析 (2)改性沸石对水溶液中Cr(M)的吸附过程可 图7所示为沸石改性前后X射线衍射分析对 用Langmuir等温吸附方程描述，饱和吸附量为每 比.从图7可知，沸石改性前后其内部结构没有改 100g达到36.78mg 变，但改性后沸石内部结构中多了改性剂（溴代十六 (③)改性沸石表面含有的溴代十六烷基吡啶 烷基吡啶)分子基团C21H38NBr,正是这一基团的引 C21H38NBr中阴离子Br能与水中Cr(Ⅵ)进行 入，使改性沸石具有吸附去除水中C(Ⅵ)的可能 阴离子交换，从而使水中C(Ⅵ)吸附到沸石表面
溶液振荡反应为确保改性沸石吸附 Cr（Ⅵ）达到平 衡搅拌振荡时间延长至1h所得的平衡吸附量 qe 与 Cr（Ⅵ）的平衡浓度 Ce 之间的关系如图5所示． 可见当 Cr（Ⅵ）的平衡浓度小于1∙064mg·L －1时 改性沸石的平衡吸附量增加较快但是超过1∙064 mg·L －1时改性沸石的平衡吸附量几乎不再增加． 图5 沸石的平衡吸附量（ qe）与 Cr（Ⅵ）的平衡浓度（ Ce）之间的 关系 图6所示为利用图5数据所作的 Ce／qe－Ce 曲 线．可见呈一定的线性关系说明改性沸石对水中 Cr（Ⅵ）的吸附可用 Langmuir 等温曲线来描述． 图6 25℃时改性沸石对水中 Cr（Ⅵ）的线性 Langmuir 等温吸附 线 改性沸石对水中 Cr（Ⅵ）的吸附线性 Langmuir 方程为： Ce qe ＝2∙7191Ce＋1∙0464R 2＝0∙9914． 则单位改性沸石对水中 Cr（Ⅵ）的饱和吸附量 为1／2∙7191＝0∙3678mg·g －1即100g 改性沸石可 吸附36∙78mg 的 Cr（Ⅵ）． 2∙6 X 射线衍射分析 图7所示为沸石改性前后 X 射线衍射分析对 比．从图7可知沸石改性前后其内部结构没有改 变但改性后沸石内部结构中多了改性剂（溴代十六 烷基吡啶）分子基团 C21H38NBr正是这一基团的引 入使改性沸石具有吸附去除水中 Cr（Ⅵ）的可能． 改性沸石吸附去除水中 Cr（Ⅵ）（以 Cr2O 2－ 7 或 CrO 2－ 4 形式存在）的反应式为： 沸石－C21H38N ＋－Br －＋Cr2O 2－ 7 或 CrO 2－ 4 沸石－C21H38 N ＋－Cr2O 2－ 7 或 CrO 2－ 4 ＋Br －． 通过反应溶液中 Cr（Ⅵ）交换到沸石表面而 沸石表面吸附的 Br －交换到溶液中从而去除了水 中的 Cr（Ⅵ）图8所示的改性沸石吸附前后的红外 光谱分析证明了这一推断． 图7 改性沸石（a）和未改性沸石（b）的 X 射线衍射比较分析 图8 改性沸石吸附前（a）和吸附后（b）的红外光谱分析 3 结论 通过溴代十六烷基吡啶改性沸石对水中 Cr （Ⅵ）的吸附去除研究得到如下结论： （1） 改性沸石粒径、用量、溶液 pH 值和振荡时 间对水中 Cr（Ⅵ）的吸附去除均有较大的影响．在改 性沸石粒径0∙25～0∙38mm沸石用量30g·L －1 pH＝6振荡时间30min 条件下改性沸石对对水中 Cr（Ⅵ）的去除率达到93％以上． （2） 改性沸石对水溶液中 Cr（Ⅵ）的吸附过程可 用 Langmuir 等温吸附方程描述饱和吸附量为每 100g 达到36∙78mg． （3） 改性沸石表面含有的溴代十六烷基吡啶 C21H38N ＋－Br －中阴离子 Br －能与水中 Cr（Ⅵ）进行 阴离子交换从而使水中 Cr （Ⅵ）吸附到沸石表面 ·60· 北 京 科 技 大 学 学 报 2007年 增刊2
Vol.29 Suppl.2 杨慧芬等：溴代十六烷基吡啶改性沸石对水中C(M)的吸附去除作用 .61. 上，被吸附去除 [5]Dimirkou A.Uptake of Zn2 ions by a fully iron exchanged clinoptilolite case study of heavily contaminated drinking water 参考文献 samples.Water Res,2007(42):2763 [1]Korkuna O.Leboda R.Skubiszewska Zieba J.et al.Structural [6]Inglezakis V J.Loizidou M D.Grigoropoulou H P.Equilibrium and physicochemical properties of natural zeolites:clinoptilolite and kinetic ion exchange studies of Pb2,Cr.Fe and Cu2+ and mordenite.Microporous Mesoporous Mater.2006.87:243 on natural clinoptilolite.Water Res-,2002.36:2784 [2]Sprynskyy M,Lebedynets M.Terzyk A P,et al.Ammonium [7]Doula MK.Removal of Mn ions from drinking water by using sorption from aqueous solutions by the natural zeolite Tran- Clinoptilolite and a Clinoptilolite-Fe oxide system.Water Res.. 2006,0,3167 scarpat hian clinoptilolite studied under dynamic conditions.J Col- loid Interface Sci.2005.284:408 [8]Warchol J.Misaelides P.Petrus R,et al.Preparation and appli [3]Doula M K.Dimirkou A.Use of an iron overexchanged clinop- cation of organo modified zeolitic material in the removal of chro- tilolite for the removal of Cuions from heavily contaminated mates and iodides.J Hazard Mater.2006(B137):1410 drinking water samples.J Hazard Mater.2007.(6):1 [9]Dakovic A.Matijasevic S,George E.et al.Adsorption of Zear- [4]Argun M E.Use of clinoptilolite for the removal of nickel ions alenone by organomodified nat ural zeolitic tuff.J Colloid Interface from water:Kinetics and thermodynamics.J Hazard Mater. Sci,2007,311:8 2007,5,1 Adsorption removal of Cr()in aqueous solution using modified clinoptilolite YANG Huifen,ZHA NG Weina,WU Zhiyong,ZHOU Feng Civil and Environmental Engineering school.University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083.China ABSTRACT The adsoption removal of Cr(VI)in aqueous solution and the adsorption isotherm and adsoption mechanism were studied with C21H38NBr modified clinoptilolite used as a water treatment material.The result showed that after 30min adsorption treatment at 25C,the removal rate of Cr(MI)in aqueous solution surpassed 93%under treatment conditions of modified clinoptilolite particle size of .25-0.38mm,clinoptilolite concen- tration of 30gat the initial pH-6.The adsorption of Cr()to modified clinoptilolite could be expressed with Langmiur adsorption isotherm.The saturated adsorption amount of Cr(VI)reached 36.78 mg per 100g with modified clinoptilolite.By comparing the XRD spectra of the modified clinoptilolite and the unmodified clinoptilolite,C21H38NBr could be found in the modified clinoptilolite.IR analysis indicated that the adsorption removal of Cr(MI)by modified clinoptilolite was the function of C21H38NBr in the modified clinoptilolite. KEY WORDS C21H38NBr;modified zeolite;Cr(M);adsorption isotherm;saturated adsorption amount
上被吸附去除． 参 考 文 献 ［1］ Korkuna OLeboda RSkubiszewska-Zieba Jet al．Structural and physicochemical properties of natural zeolites：clinoptilolite and mordenite．Microporous Mesoporous Mater200687：243 ［2］ Sprynskyy MLebedynets MTerzyk A Pet al．Ammonium sorption from aqueous solutions by the natural zeolite Transcarpathian clinoptilolite studied under dynamic conditions．J Colloid Interface Sci2005284：408 ［3］ Doula M KDimirkou A．Use of an iron-overexchanged clinoptilolite for the removal of Cu 2＋ ions from heavily contaminated drinking water samples．J Hazard Mater2007（6）：1 ［4］ Argun M E．Use of clinoptilolite for the removal of nickel ions from water：Kinetics and thermodynamics．J Hazard Mater 20075：1 ［5］ Dimirkou A．Uptake of Zn 2＋ ions by a fully iron-exchanged clinoptilolite case study of heavily contaminated drinking water samples．Water Res2007（42）：2763 ［6］ Inglezakis V JLoizidou M DGrigoropoulou H P．Equilibrium and kinetic ion exchange studies of Pb 2＋Cr 3＋Fe 3＋ and Cu 2＋ on natural clinoptilolite．Water Res．200236：2784 ［7］ Doula M K．Removal of Mn 2＋ ions from drinking water by using Clinoptilolite and a Clinoptilolite-Fe oxide system．Water Res． 20060：3167 ［8］ Warchol JMisaelides PPetrus Ret al．Preparation and application of organo-modified zeolitic material in the removal of chromates and iodides．J Hazard Mater2006（B137）：1410 ［9］ Dakovic AMatijasevic SGeorge Eet al．Adsorption of Zearalenone by organomodified natural zeolitic tuff．J Colloid Interface Sci2007311：8 Adsorption removal of Cr（Ⅵ） in aqueous solution using modified clinoptilolite Y A NG HuifenZHA NG WeinaW U ZhiyongZHOU Feng Civil and Environmental Engineering schoolUniversity of Science and Technology BeijingBeijing100083China ABSTRACT The adsoption removal of Cr（Ⅵ） in aqueous solution and the adsorption isotherm and adsoption mechanism were studied with C21H38NBr modified clinoptilolite used as a water treatment material．The result showed that after30min adsorption treatment at25℃the removal rate of Cr（Ⅵ） in aqueous solution surpassed 93％ under treatment conditions of modified clinoptilolite particle size of 0∙25－0∙38mmclinoptilolite concentration of 30g·L －1at the initial pH＝6．The adsorption of Cr（Ⅵ） to modified clinoptilolite could be expressed with Langmiur adsorption isotherm．The saturated adsorption amount of Cr（Ⅵ） reached 36∙78mg per 100g with modified clinoptilolite．By comparing the XRD spectra of the modified clinoptilolite and the unmodified clinoptiloliteC21H38NBr could be found in the modified clinoptilolite．IR analysis indicated that the adsorption removal of Cr（Ⅵ） by modified clinoptilolite was the function of C21H38NBr in the modified clinoptilolite． KEY WORDS C21H38NBr；modified zeolite；Cr（Ⅵ）；adsorption isotherm；saturated adsorption amount Vol．29Suppl．2 杨慧芬等： 溴代十六烷基吡啶改性沸石对水中 Cr（Ⅵ）的吸附去除作用 ·61·