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砷污染会影响人体的身体健康和动植物的新陈代谢,因此砷污染问题越来越受到人类的重视。目前,在西藏盐湖卤水和产出矿物中发现了砷化合物的存在,为这些卤水和矿物将来的利用,本论文选用锰氧化物吸附剂分别在NaAsO2溶液和高盐浓度两种水体系对高浓度三价砷的吸附行为进行初步研究。采用水热合成法,探究水热反应条件对锰氧化物纳米材料形貌的影响,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶转变红外光谱(FT-IR)及N2吸附-脱附等手段考察锰氧化物的结构、形貌和孔结构特征。其结果表明,随着水热反应时间的延长,产物的形貌由花状(30 min)变为海胆状(4 h),对应产物的晶型分别为δ-MnO2和α-MnO2。花状二氧化锰和海胆状二氧化锰的比表面积分别为107.3 m2·g-1和43.4 m2·g-1。通过溶液初始pH、温度、吸附动力学及吸附热力学等方面,研究了花状二氧化锰和海胆状二氧化锰在NaAsO2溶液体系中对三价砷的吸附性能及吸附机理。结果表明,在此水溶液体系中花状二氧化锰和海胆状二氧化锰有较宽的pH应用范围(pH=48)。海胆状二氧化锰在120 min时基本达到吸附平衡,而花状二氧化锰的吸附平衡时间则为720 min,平衡吸附容量分别为3.86 mg·g-1和4.20 mg·g-1。吸附动力学过程符合准二级动力学方程,吸附等温线符合Freundlich等温模型,且为化学吸附。高浓度的Na2SO4、KCl、NaCl和LiCl单一无机盐对吸附三价砷过程影响不大。经过五次循环再生后,海胆状二氧化锰的三价砷吸附性能优于花状二氧化锰。吸附机理主要为化学吸附作用,经氧化吸附协同过程进行三价砷的吸附。花状二氧化锰和海胆状二氧化锰在高盐浓度体系中对三价砷吸附性能的结果表明,这两种吸附剂在此高盐浓度体系中吸附三价砷的过程在pH范围为410时,其平衡吸附容量受pH变化影响不大,且有较宽的温度适用范围。当花状二氧化锰和海胆状二氧化锰吸附剂用量为0.25 g·L-1时,其平衡吸附容量达到最大值,分别为20.16 mg·g-1和10.38 mg·g-1;当吸附剂用量大于5 g·L-1时,三价砷的去除率均在95%以上。花状二氧化锰和海胆状二氧化锰吸附三价砷分别在720min和600 min时达到平衡吸附状态,该吸附过程更为符合准二级动力学模型。Freundlich吸附等温线模型较为符合这两种二氧化锰在高盐浓度体系中吸附三价砷的过程,且吸附过程为化学吸附。将花状二氧化锰和海胆状二氧化锰吸附剂应用于西藏捌仟错盐湖中砷的吸附去除,在吸附剂用量为30 g·L-1时,总砷的去除率可分别达到97.60%和96.06%。总的来说,花状二氧化锰和海胆状二氧化锰有较大的潜能应用于盐湖卤水体系中高浓度砷的吸附去除。