1.1处理水体中的重金属离子

国家规定废水中砷的排放限值为0.5mg/L。近年来，由于天然岩石风化、矿物分解、工业生产和农业活动等原因使地下水中的砷含量逐渐提高。处理废水中砷的方法有很多，如氧化、离子交换、吸附等。其中，对砷进行物理吸附是最常用的方法。然而，单纯的物理吸附存在或吸附效果不理想。

采用一锅法制备了比表面积高达239.35m²/g的整体式多孔埃洛石纳米管/Fe₃O₄/泡沫炭复合材料（HNTs/ Fe₃O₄/CF），用于快速高效处理含砷废水。在复合体系中，一方面，均匀分散于泡沫炭上的纳米Fe₃O₄颗粒易与As³⁺/As⁵⁺形成络合物的大分子体系。另一方面，存在于HNTs/Fe₃O₄/CF表面的大量C-OH和Fe-OH也易于同As³⁺/As⁵⁺发生离子交换反应（图1）。因此，物理吸附性能和化学吸附的协同作用使HNTs/ Fe₃O₄/C表现出极高的As³⁺/As⁵⁺吸附效率。其在20分钟内对As³⁺的吸附率为98.5%，十分钟内对As⁵⁺的吸附率为98.7%。当达到吸附平衡时，As³⁺和As⁵⁺的吸附量分别高达34.54mg/g和1491.72mg/g。进行五次吸附循环后，对As⁵⁺的去除率依旧能达到99%左右，且吸附效率几乎不受溶液体系pH影响。这项研究提供了一种超快速、高效、可重复使用的高效砷处理吸附剂。