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近年来,水体中的砷、锑因其价态、结合态、毒性的多样性成为了水体生态风险研究的两种代表性类金属元素。吸附法是处理水体重金属污染便捷、经济的一种途径,近年来得到了国内外学者广泛的研究。海藻酸钠(Sodium Alginate)是一种从天然藻类中提取的多糖成分,其中的古洛糖酸的钠离子在一定条件下能够与其他二价、三价阳离子发生离子交联(Ion-exchange)反应并形成凝胶体系。本研究以海藻酸钠作为材料合成的基体前驱材料,利用离子交联法和冷冻干燥法合成了海藻酸铁微球颗粒,并进一步运用有条件高温裂解法制备了表面附着纳米铁氧化物的磁性海藻酸铁介孔碳微球(以下简称MAMC)。运用多种手段对材料进行表征,并研究了MAMC对于水体中的重金属As(Ⅲ)、As(Ⅴ)、重金属Sb(Ⅲ)、Sb(Ⅴ)的吸附性能,吸附实验中分别考察材料的投加量、pH、接触时间、初始污染物浓度对吸附性能的影响,并对吸附过程进行了动力学拟合、等温吸附方程拟合和再生实验,最后本文探究了两种重金属离子共存下MAMC的竞争吸附。研究表明:(1)MAMC对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)均表现出良好的吸附性能,对As(Ⅲ)的吸附能力优于As(Ⅴ);当pH值为5~7时,MAMC对两种价态As的吸附效率最优;材料的吸附量随着时间的增加而增加,动力学拟合结果表明MAMC的吸附过程较好地满足准二级动力学方程,等温吸附曲线较好地满足于Langmuir方程。此外,使用0.1 mol/L的NaOH对材料的再生和脱附效果较好,能够实现材料的二次利用。(2)MAMC同样对Sb(Ⅲ)、Sb(Ⅴ)表现出良好的吸附性能,MAMC对于两种价态的Sb的吸附受到pH值的影响较大,吸附量随着pH的增高而减少。MAMC在各个浓度背景下对Sb(Ⅴ)的吸附效果优于Sb(Ⅲ),初始污染浓度对材料的吸附性能影响较大,200 mg/L浓度梯度下对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的理论最大吸附量可以达到11.83 mg/g和75.18 mg/g。Freundlich吸附等温方程能够较好的满足MAMC对Sb(Ⅲ)的吸附过程;而对Sb(Ⅴ)的吸附过程,MAMC能够较好的满足于两种等温吸附方程。0.1 mol/L的NaOH对材料的再生和脱附效果较好,材料在吸附饱和后进行四次脱附,对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的去除效果仍然能够保持在85%和59%左右。(3)在砷、锑共存二元体系下,固定溶液体系中As的浓度并提升溶液中Sb的浓度并不会影响材料对As的吸附量,说明溶液体系中的重金属Sb并不能抢占As的吸附位点,且材料对As存在优先吸附过程。在固定溶液体系中Sb浓度并提升溶液中的As的浓度时,MAMC对Sb的吸附量出现了挤出现象(吸附量从17.78 mg/g降低到了6.93 mg/g),而对溶液体系中As的吸附量随着浓度增加而增加(吸附量从4.96 mg/g增加到了23.46 mg/g)。共存体系下的吸附动力学实验和浓度同比例提升实验同样印证MAMC优先吸附As的现象。