煤炭学报

作者：万克记, 范津津, 王国强, 许恩乐, 贺琼琼, 苗真勇, 张明亮,

关键词：煤系腐植酸, 羟甲基化, 磁性纳米颗粒, 重金属吸附, 酸性矿井废水,

由于重金属的难降解性，为避免治理过程中的污染转移，重金属的资源化回收是实现环境与经济效益双赢的有效途径，这就要求吸附剂对目标重金属具有一定的吸附选择性。通过羟甲基化改性提高煤系腐植酸(HA)表面含氧基团密度，形成对重金属吸附的多齿配位结构，来提高HA吸附选择性。改性后的腐植酸进一步与Fe3O4共沉淀，生成具有吸附速率快、选择性高且易于固液分离的羟甲基化煤系腐植酸磁性颗粒(OHA-MNPs)，用于废水中重金属的深度分离。对吸附剂进行系统表征，并研究其吸附动力学、吸附热力学、微观吸附机制和多金属共存溶液体系中Pb2+和Hg2+的吸附选择性。结果表明OHA-MNPs表面腐植酸含量约为9.81%，颗粒粒径主要分布于7~11 nm，具有很好的溶液分散性;Langmuir和准二级动力学模型能够准确的描述OHA-MNPs对Pb2+或Hg2+的吸附热力学和动力学;OHA-MNPs对Pb2+或Hg2+的吸附作用以高密度含氧基团多齿络合配位为主，还伴有酸性基团离子交换和静电吸附;在模拟多金属离子共存废水中，OHA-MNPs对Pb2+和Hg2+均表现出较高的吸附选择性，吸附序列满足Hg2+>Pb2+Cu2+ Ni2+/Cd2+，且在总阳离子质量浓度是Pb2+的44.78倍的实际酸性矿井废水中，能够对93.76%的Pb2+选择性去除。OHA-MNPs同时具有良好的再生能力，是一种高效、绿色、低成本重金属吸附剂。

来源：2021年第9期

《煤炭学报》期刊编辑部

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