低成本吸附剂稻壳灰对Cr(Ⅵ)去除机制的谱学表征

摘要

以低成本稻壳灰作为吸附剂,使用FTIR,SEM,XPS,XRD,XRF等分析手段,研究稻壳灰对Cr(Ⅵ)的去除机制.FTIR研究表明酰胺Ⅱ带,Si-O-Si,O-Si-O等在Cr(Ⅵ)去除过程中有一定贡献.由SEM图片清晰可见:吸附Cr(Ⅵ)后,稻壳灰表面分布有众多的光亮沉积物.XPS图谱证明:稻壳灰的主要组成元素为C,N,O,P和Si;C元素的存在状态以醛酮类为主,含C官能团与Cr(Ⅵ)发生了配位反应;N兀素以-NH2形态为主,Cr(Ⅵ)可能以静电作用与含N基团结合,并以物理吸附为主;Si的存在以Si-O为主,含Si官能团可能与Cr(Ⅵ)发生了配位反应.XRD分析结果表明:谱图中出现的峰是典型的SiO2特征峰;稻壳厌的结晶度增加,表明稻壳灰与Cr(Ⅵ)形成了具有晶体结构的金属化合物.XRF研究发现,K,Na,Mg和Ca的元素含量在吸附前后有所变化,另有两种新元素出现,这说明吸附过程存在离子交换机制.所有这些皆表明:各种官能团在Cr(Ⅵ)去除过程中的角色各不相同,无机微沉淀机制、氧化还原机制、表面络合机制、离子交换机制等是稻壳灰去除Cr(Ⅵ)的主要途径.这可以为吸附技术的实际应用提供理论支持.