含铜废水处理之复合材料对水中Cu (Ⅱ) 的吸附特征

3.3吸附材料表征分析

3.3.1SEM/EDS分析

采用电子显微镜-能谱仪对材料吸附Cu(Ⅱ)前后进行了扫描(如图7).吸附前后SEM表征显示，吸附Cu(Ⅱ)后没有出现明显的皱缩痕迹、形态畸变及结构坍塌现象，保留了对应植物模板天然的多孔结构，说明在吸附过程中PBGC-HAP/C复合材料能够抵挡水流冲刷负荷，拥有稳定的遗态结构.EDS分析显示，在吸附前的材料上检测出了大量的C、O、Ca、P元素和少量的原始桉树木材含有的Al元素，其中Ca/P质量比值约为2.49，与羟基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]中的Ca/P质量比值2.15接近，这表明羟基磷灰石成功附着在桉树遗态结构上.

在吸附后材料上检测出了Cu元素，结合SEM扫描结果，所制备的材料呈现出不同规则的多孔空隙，且表面负载了羟基磷灰石，由此可得出铜元素主要吸附在材料孔隙且具有羟基磷灰石的周围.同时根据测试，材料主要由碳和羟基磷灰石组成，其中羟基磷灰石占复合材料的质量分数为4.27%，因此可推断PBGC-HAP/C吸附Cu(Ⅱ)是由于碳和羟基磷灰石共同作用，其主要途径为吸附作用.

图7PBGC-HAP/C吸附Cu(Ⅱ)前后的SEM/EDS图

3.3.2XRD分析

对吸附后的材料的X射衍射图进行分析(如图8).从图8中可知PBGC-HAP/C无明显的晶体结构，表明其为无定形，吸附前材料在2θ为25.80°、31.87°、39.57°、72.66°和88.26°等平面上的衍射峰为HAP的特征，再次证明在桉树遗态结构上已成功合成了HAP[32].吸附后其主峰未见明显偏移，但峰的强度出现明显增强，这表明是钙羟基磷灰石与铜发生化学反应，部分目标元素Cu替代了PBGC-HAP/C中的Ca元素位置，吸附过程中生成了新的物质.

图8PBGC-HAP/C吸附Cu(Ⅱ)前后的XRD图

3.3.3FTIR分析

对吸附后的材料进行FTIR分析，结果如图9所示.3449.06、1575.56和1287.73cm-1处的峰分别偏移减弱，Cu(Ⅱ)吸附在O-H、CO基团上影响了基团伸缩振动位置，表明在吸附过程中发生了化学反应;1050.53cm-1处的H2PO4-、PO43-的吸收峰减弱，说明磷灰石的结构发生了改变，H2PO4-、PO43-参与了吸附过程，878.28cm-1处新出现的应为C-C键，表明吸附过程有旧含氧和含碳主要特征官能团的化学键断裂和新的化学键生成.由此表明吸附剂表面的官能团在一定程度上决定了其吸附的性质，改性后的吸附剂表面官能团数量增加，在一定程度上可以提高了其吸附能力.

图9PBGC-HAP/C吸附Cu(Ⅱ)前后的FTIR图

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