羟基磷灰石作为Cu2+和Ni2+的有效吸附剂：在深共晶溶剂中通过电化学沉积进行吸附和金属回收的研究

《ChemPlusChem》：Hydroxyapatite as an Effective Adsorbent for Cu2+ and Ni2+: Study on Adsorption and Metal Recovery by Electrochemical Deposition in Deep Eutectic Solvent

　　

摘要

重金属污染是一个全球性的环境问题。使用可回收的吸附剂去除重金属离子，并通过环保方法回收金属具有重要意义。在本研究中，合成了羟基磷灰石（HAp），并将其用于从水溶液中去除铜（Cu²⁺）和镍（Ni²⁺）离子。在多种条件下系统地研究了这两种金属离子的吸附行为，包括pH值、接触时间、初始浓度和吸附剂用量的变化。Cu²⁺的吸附容量和效率分别为49.53 mg.g^?1和99.06%，而Ni²⁺的吸附容量和效率分别为12.15 mg.g^?1和80.99%。吸附等温线分析表明数据与Redlich–Peterson模型吻合良好，动力学研究证实该过程遵循伪二级模型，表明存在化学吸附作用。此外，通过氯胆碱–尿素（reline）深共晶溶剂中的电沉积法实现了金属离子的脱附以及铜和镍的回收。在最佳电解条件下（电流密度为7.5 mA.cm^?2，持续时间为10小时，载有0.1克金属的HAp，温度为60°C），铜的回收效率达到94.63%，镍的回收效率达到94.80%。再生后的HAp仍保持良好的吸附性能，其吸附容量分别为Cu²⁺ 39.25 mg.g^?1和Ni²⁺ 11.18 mg.g^?1，对应的去除效率分别为78.49%和74.60%。合成的HAp可能是一种有效的、可回收的吸附剂，可用于废水中的重金属处理和回收。

图形摘要

合成的羟基磷灰石（HAp）被用于从水溶液中吸附Cu²⁺和Ni²⁺离子。通过电沉积方法，铜和镍同时从吸附在HAp材料中脱附并回收。在最佳条件下，实验结果表明可以回收94.83%的铜和94.80%的镍。HAp吸附剂可重复使用，使其成为一种环保且经济高效的从水溶液中去除重金属的方法。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

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