【摘 要】
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为开发煤矸石的资源化利用技术，以煤系高岭土为原料，通过共沉淀法制备了一系列磁性煤系高岭土/Fe3O4吸附材料，考察了其对水中Pb（Ⅱ）的吸附性能，并通过XRD、SEM、BET等手段对吸附材料的物理化学性质进行了分析研究。结果表明：在高岭土与FeSO4·7H2O的质量比为1∶1,Fe（Ⅲ）与Fe（Ⅱ）的摩尔比为2∶1时，制备的吸附材料C-F-1对Pb（Ⅱ）的吸附效果最佳。当吸附温度为25℃、吸附剂量
【基金项目】
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国家自然科学基金国际（地区）合作与交流项目（51820105006）； 山西省自然科学基金项目（201901D111075）； 山西省留学回国人员择优资助项目（2019）；
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为开发煤矸石的资源化利用技术，以煤系高岭土为原料，通过共沉淀法制备了一系列磁性煤系高岭土/Fe3O4吸附材料，考察了其对水中Pb（Ⅱ）的吸附性能，并通过XRD、SEM、BET等手段对吸附材料的物理化学性质进行了分析研究。结果表明：在高岭土与FeSO4·7H2O的质量比为1∶1,Fe（Ⅲ）与Fe（Ⅱ）的摩尔比为2∶1时，制备的吸附材料C-F-1对Pb（Ⅱ）的吸附效果最佳。当吸附温度为25℃、吸附剂量为3 g/L、Pb（Ⅱ）初始浓度为700 mg/L、初始pH为6、吸附时间为90 min时，最大吸附容量为201.69 mg/g。表征结果显示，C-F-1形状近似球形，粒径在10～20μm、30 nm左右的Fe3O4颗粒负载在煤系高岭土的片层上，表面粗糙且疏松，比表面积约是煤系高岭土的2.3倍，Zeta电位值为负值，且其电位绝对值均高于煤系高岭土和Fe3O4。此外，吸附热力学和动力学分析结果表明，C-F-1对Pb（Ⅱ）的吸附符合准二级动力学模型，以化学吸附为主；吸附等温线符合Langmuir模型，为单分子层吸附；C-F-1对Pb（Ⅱ）的吸附是吸热自发的过程。以煤系高岭土为原料制备的C-F-1具有取材廉价易得，吸附性能好、易于分离回收等优点，具有潜在的工业应用价值。
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