Page 207 - 《精细化工》2020年第9期

第 9 期 宋冰洁，等: 磁性载镧鸡蛋壳对水中磷酸盐的吸附性能 ·1921·

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表 1 改性前后鸡蛋壳的化学成分比较 鸡蛋壳表面带负电荷，La 和带负电荷的鸡蛋壳由
Table 1 Composition of chemical components of eggshell 静电引力吸引，形成离子键。另外，La 在碱性条
3+
before and after modification
件下可能生成 La(OH) 3 沉淀沉积在鸡蛋壳表面，红
质量分数/%
组分名称 外光谱中的 La—O 键可证明。所以镧与鸡蛋壳之间
ES ES@Fe 3O 4-La
2+
3+
以离子键和沉淀的方式复合。Fe 和 Fe 在碱性条
CaO 97.230 65.229
件下生成 Fe 3 O 4 沉淀沉积在鸡蛋壳表面，Fe 3 O 4 与鸡
MgO 0.645 0.432
0.584 0.392 蛋壳之间以沉淀的方式复合。
P 2O 5
SO 3 0.447 0.300 2.1.3 XRD 分析
Na 2O 0.373 0.250 ES 和 ES@Fe 3 O 4 -La 的 XRD 表征结果如图 2
MnO 0.170 0.113 所示。
ZnO 0.164 0.109
0.111 0.074
SiO 2
NiO 0.084 0.056
Cl 0.039 0.583
K 2O 0.052 0.035
SrO 0.048 0.032
0.041 0.027
Al 2O 3
Fe 2O 3 0.012 30.336
La 2O 3 — 2.032

2.1.2 傅里叶变换红外光谱分析
ES 和 ES@Fe 3 O 4 -La 的傅里叶变换红外光谱分 图 2 ES 及 ES@Fe 3 O 4 -La 的 XRD 图谱
Fig. 2 XRD patterns of ES and ES@Fe 3 O 4 -La
析结果如图 1 所示。
由图 2 可知，ES 和 ES@Fe 3 O 4 -La 结晶均良好，

鸡蛋壳的晶体结构特征衍射峰分别出现在 2θ 为
23.1°、29.4°、36.0°和 39.4°处，均为 CaCO 3 的特征
衍射峰。将 ES@Fe 3 O 4 -La 在 2θ = 35.6°处左右的 XRD
图谱放大，可以观察到 ES@Fe 3 O 4 -La 的 XRD 图谱
在 2θ = 35.6°处出现 1 个新的峰，其对应的是 Fe 3 O 4
的衍射特征峰 [29] ，表明 Fe 3 O 4 成功载入 ES；氯化镧
的添加不会产生任何新峰，表明氯化镧均可视为无

定形的白云石 [20] 。ES@Fe 3 O 4 -La 中 CaCO 3 衍射峰强
度的减弱是由于 CaCO 3 所占比例下降引起。
图 1 ES 及 ES@Fe 3 O 4 -La 的 FTIR 图
Fig. 1 FTIR spectra of ES and ES@Fe 3 O 4 -La 2.1.4 粒径分析
ES 改性前后的粒径分布结果如图 3 所示。
由图 1 可知，ES 有以下特征峰：1420、874 和
–1
712 cm 处 3 个强的伸缩振动吸收峰以及 1790 cm –1
处的微弱吸收峰，均为 C—O 键的特征峰，表明 ES
基质中有碳酸盐矿物的存在 [25] ，即 ES 的主要成分
为 CaCO 3 。ES@Fe 3 O 4 -La 中 C—O 的特征峰强度减
弱，这是由于改性加入了一定量的 Fe 3 O 4 ，CaCO 3
所占吸附剂的比例下降。放大红外光谱图（图 1 插
–1
图）显示，ES@Fe 3 O 4 -La 在 588 cm 处有新的峰出
现，该峰是 Fe—O 键的特征峰 [26] ，说明 Fe 3 O 4 成功
–1
负载于鸡蛋壳上；ES@Fe 3 O 4 -La 在 423 cm 处有新

的峰出现，该峰是 La—O 键的特征峰 [27-28] ，说明 La 图 3 ES 及 ES@Fe 3 O 4 -La 的粒径分布
成功负载于鸡蛋壳上。改性过程在碱性条件下进行， Fig. 3 Particle size distribution of ES and ES@Fe 3 O 4 -La