球形赤泥基NaA沸石-壳聚糖复合材料的制备及其对废水中重金属的强化去除作用

本文推荐一种将赤泥衍生NaA沸石（RMZA）物理包埋于壳聚糖（CS）中制成的球形复合材料（RMZA-CS），用于高效去除废水中的Ni2+、Cu2+、Zn2+等重金属。该材料在pH=6.0、投加量3.0 g·L?1、接触时间240 min、25 °C条件下，对Ni2+吸附容量达57.55 mg·g?1，吸附过程符合伪二级动力学（PSO）和Freundlich等温线模型，为自发的多层化学吸附，且循环5次后仍保持85%吸附能力，展现出良好应用前景。

　　

Highlight

Chemicals and raw materials

盐酸（HCl, 35%–37%）购自中国成都科隆化学品有限公司。乙酸（CH₃COOH, ≥99%）购自中国天津富宇精细化学品有限公司。氢氧化钠（NaOH, ≥96%）、氨水（NH₃·H₂O, 25%–28%）和六水合硫酸镍（NiSO₄·6H₂O, 99%）由中国国药集团化学试剂有限公司提供。壳聚糖（(C₆H₁₁NO₄)_n）购自中国麦克林生化科技有限公司。所有化学品均未经进一步纯化直接使用。

Characterizations of red mud-derived NaA zeolite-chitosan composite

合成的RMZA-CS由直径1–2毫米的白色球形固体颗粒组成（图2a）。该复合材料的扫描电子显微镜（SEM）图像（图2b）显示，RMZA均匀分布并嵌入壳聚糖中。元素 mapping 显示碳（C）主要分布在有机基质中，而氧（O）、铝（Al）和钠（Na）共同定位于RMZA相相应的区域。这些元素的空间重叠表明壳聚糖和RMZA在复合材料中实现了强效整合。

Conclusions

通过将赤泥衍生的NaA沸石嵌入壳聚糖中，成功制备了一种可持续的球形RMZA-CS吸附剂。主要结论如下。

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  (1) RMZA-CS保持了NaA沸石的晶体结构，并具有均匀的球形形态，实现了壳聚糖的有效整合，这为吸附提供了结构稳定性和有益的官能团。
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  (2) RMZA-CS在优化条件下对Ni²⁺表现出57.55 mg·g^?1的高吸附容量。它