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锑在众多行业中被广泛使用,导致其已成为我国生态环境中不容忽视的水污染物之一,尤其是近年来涤纶印染行业中的碱减量工序导致锑随着水解的聚合物析出而进入生产废水和自然水体中。虽然目前已有不少研究成果表明,铁基吸附材料对锑具有良好的吸附性能,但由于成本与处理效率的原因,这些吸附材料在实际使用中受到较大的限制。通过物理或化学处理等简单的方式对铁基吸附材料进行理化性质的改性从而提高吸附效率,有望降低含锑(Ⅲ)废水的处理成本,为铁基吸附材料能够在含锑(Ⅲ)工业废水处理中的应用提供理论支持。因此,本研究针对目前水体中锑(Ⅲ)污染的现状及治理技术存在的瓶颈,选用铁氧化物作为吸附材料,分析考察了化学、物理/化学、物理等改性方式对Fe2O3及Fe3O4吸附剂锑(Ⅲ)吸附能力的改善。此外,基于Fe2O3及Fe3O4对锑(Ⅲ)的吸附情况,使用水热法制备了Fe3O4-Fe2O3复合吸附材料,以进一步提高铁氧化物吸附剂对水中锑(Ⅲ)的吸附性能。主要研究结果如下:首先,本研究以市售Fe2O3颗粒为研究对象,选用了盐酸活化、高温焙烧改性及盐酸活化-超声联合处理三种方法对铁氧化物吸附剂进行了改性。研究表明单一盐酸活化的改性方式具有更高的活化效率,可洗去Fe2O3表面的杂质及溶出部分Fe3+,使得吸附剂表明的电正性明显提高,增加了锑(Ⅲ)吸附的活性位点。弱碱性条件为改性Fe2O3吸附锑(Ⅲ)的较优条件,经过酸活化的Fe2O3表面Fe3+增加明显,可通过静电作用与阴离子形态存在的锑(Ⅲ)有效结合,对于初始浓度为74 mg/L的锑(Ⅲ)模拟废水,在pH=8.2时吸附效率最佳,180 min内的吸附效率可达90%以上。其吸附过程较为符合拟二级动力学方程及Langmuir吸附吸附等温模型,表明锑(Ⅲ)在改性Fe2O3表面的吸附过程主要受化学作用力控制且与吸附活性位点的数量密切相关。其次,基于改性Fe2O3在处理后难以与水体进行分离的问题,本研究选用了具备磁性的Fe3O4作为吸附剂,其通过外加磁场可有效与处理后的水体分离。与Fe2O3的改性效果相似,单一盐酸活化的改性方式较高温焙烧法及盐酸活化-超声联合处理具有更高的活化效率。虽然Fe3O4较Fe2O3的对锑(Ⅲ)的吸附规律相似且使用更为简便,但其吸附效率较低。对于初始浓度为54.5 mg/L的锑(Ⅲ)模拟废水,在pH=7.2时吸附效率最佳。基于Fe2O3及Fe3O4的改性方法优化及锑(Ⅲ)吸附特性研究,本研究使用水热法制备了Fe3O4-Fe2O3复合吸附材料,以融合Fe3O4及Fe2O3在锑(Ⅲ)吸附及使用方面的优点。研究结果表明,选用氯化亚铁作为铁源,以葡萄糖作为还原剂,通过水热法能够制备获得纳米级的Fe3O4-Fe2O3复合吸附剂。其颗粒尺寸在100 nm左右,较市售Fe2O3及Fe3O4粒径减小5倍。与Fe2O3及Fe3O4相比,Fe3O4-Fe2O3复合吸附材料的吸附速率得到了明显的高,30 min左右即接近吸附平衡。此外,较高浓度的盐酸能够有效脱附吸附后的锑(Ⅲ),经酸脱附再生后的吸附剂循环使用5次后可维持90%以上的锑(Ⅲ)吸附效率。综上所述,单一盐酸活化的改性方式对于铁氧化物的锑(Ⅲ)吸附性能具有较高的活化效率,吸附剂粒径的大小、表面的电正性能及溶液的pH是影响锑(Ⅲ)吸附的主要因素。此外,锑元素在水体中的形态仍需进一步借助先进谱学技术进行深入研究,以更深入地了解铁氧化物对锑(Ⅲ)的吸附机制。