Page 211 - 《精细化工》2022年第1期

第 1 期 韦 宇，等: 铜渣基化学键合陶瓷材料吸附 Cr(Ⅵ)的性能及机理 ·201·

环境下吸附剂部分溶解所致。孔隙之间可以看出存 化，将 CSCBC 放置在 pH 为 1 的溶液 120 min 与之
在一些片状物质，推测是铬酸根离子被吸附至吸附 对照，采用比重瓶真密度测定方法 [26] ，测试其孔隙
剂表面所致。为进一步比较吸附前后的吸附剂表面 率的变化情况，结果如表 7 所示，A1 为 CSCBC，
的元素组成差异，对吸附前后的吸附剂进行 EDS 分 A2 为对比实验后的材料。根据表 7 的数据可以得知，
析，结果如图 7c、d 所示。由图 7c、d 可知，吸附 将 CSCBC 放置在 pH 为 1 的溶液中 120 min 后，孔
剂所含主要元素为 Fe、O、Si 等，吸附之后增加了 隙率从 4.01%增加到 12.48%，说明 CSCBC 在强酸
Cr 元素，说明 CSCBC 作为吸附剂可有效吸附 Cr(Ⅵ)。 性条件下会导致材料部分溶解产生更多的孔结构以
为了验证是否强酸条件下会导致其孔隙结构发生变 及更大的比表面积。

a、c—吸附前；b、d—吸附后
图 7 CSCBC 吸附前后的 SEM-EDS 谱图
Fig. 7 SEM-EDS spectra of CSCBC before and after adsorption

3
3
表 7 CSCBC 在 pH 为 1 溶液中孔隙率变化 从 0.0563 cm /g 增加到 0.0599 cm /g，说明在强酸性
Table 7 Porosity of CSCBC changes in a solution of pH=1 条件下会使吸附剂内部结构有部分溶解的倾向，导
试块 试块 堆积密度 真实密度 孔隙率 致吸附剂比表面积和孔体积都增大。但其溶解不影
序号 3 3 3
体积/cm 质量/g /(g/cm ) /(g/cm ) /%
响吸附剂整体结构，而且对吸附更有利。从平均孔
A1 6.5 18.3036 2.82 2.93 4.01
径变化可看出，吸附后吸附剂平均孔径从 4.906 nm
A2 6.5 18.3036 2.82 3.22 12.48
减少到 3.430 nm，代表大量铬酸根占据了孔道的活
性吸附位点，导致孔径减小和孔体积增大，进一步
吸附材料的 BET大小和孔径对吸附材料性能影
说明了 CSCBC 去除 Cr(Ⅵ)的优异性能。
响尤为重要。采用 BET 和 BJH 方法对吸附前后的

CSCBC 比表面积和孔结构进行分析，其 N 2 吸附-脱
附等温曲线和孔径分布曲线及相关参数如图 8 和表
8 所示。根据国际纯粹与应用化学联合会的分类，
图 8 描述的 CSCBC 的 N 2 吸附-脱附等温曲线符合Ⅳ
型等温线 [27] 。该类型等温线的特点是在 N 2 吸附-脱
附等温线中间段存在一个吸附回滞环，说明该吸附
剂为一种介孔材料（2~50 nm），但其内部也存在少
量微孔。从表 8 可以看出，吸附后，CSCBC 的 BET
2
2
比表面积从 45.946 m /g 增加到 69.889 m /g，孔体积