单质红磷吸附耦合光催化还原Cr(Ⅵ)的研究

摘要

单质红磷作为一种新型的非金属半导体材料，在能源转换和环境修复领域引起了广泛的关注。采用水热处理方法对商业红磷进行改性，制备不同水热处理时长的改性单质红磷，将其用于Cr(Ⅵ)的吸附和还原。通过先进表征技术对所制备的改性单质红磷进行了测试，分析红磷吸附和还原Cr(Ⅵ)的性能、相关特性及参数，探究红磷最佳水热处理时间、吸附最佳pH值及Cr(Ⅵ)浓度、共存离子对Cr(Ⅵ)去除率的影响；并结合动力学研究，阐明红磷对Cr(Ⅵ)的吸附机理。结果表明：与商业红磷相比，水热处理后的单质红磷由于比表面积的增加，具有更多的吸附位点，显著增强了对Cr(Ⅵ)的吸附能力。其中，经过24 h水热处理的样品对Cr(Ⅵ)的吸附效果良好，饱和吸附量可达42 mg/g,同时吸附过程符合拟二阶动力学和Langmuir等温模型。在吸附后，Cr(Ⅵ)经由改性单质红磷通过光催化途径完全还原为Cr(Ⅲ)。

关键词

红磷 / 吸附 / Cr(Ⅵ) / 光催化还原