新型Mn-SD300吸附树脂去除水中镉铜的研究：吸附性能与机制

该研究论文发表于2012年的《北京大学学报(自然科学版)》第48卷第6期，标题为“吸附树脂负载锰氧化物去除水中镉和铜”，由鲁雪梅、熊鹰、张广之和倪晋仁等人合作完成。研究团队以大孔吸附树脂SD300作为载体，通过原位高锰酸钾氧化还原法成功制备了一种新型的锰氧化物吸附树脂复合材料，即Mn-SD300。这种复合材料的主要特点是其负载的锰氧化物以MnO2的形式存在，这有助于提高其对重金属离子如Cd2+和Cu2+的有效吸附。 实验结果显示，Mn-SD300对Cd2+和Cu2+具有出色的吸附性能，吸附行为符合准一级动力学模型，R2值均超过0.99，说明吸附过程非常迅速且高效。此外，吸附等温线模型也显示出良好的拟合，R2值同样大于0.99，表明吸附过程遵循Langmuir模型，具有明确的吸附量上限。在303 K（常温）下，Mn-SD300对这两种金属离子的饱和吸附容量分别为76.92 mg/g和142.86 mg/g，显示出其在实际应用中的高容量吸附特性。 在面对高浓度竞争离子如Ca2+、Mg2+和Na+的存在时，Mn-SD300展现出对Cd2+和Cu2+的高度选择性吸附，这使得它在处理含有多种金属离子的复杂废水时具有优势。相比之下，Mn-SD300的表现优于传统阳离子交换树脂D001，体现了新型吸附材料在去除重金属方面可能具有更高的效率和选择性。 这项研究不仅提供了一种有效的去除水中镉和铜的新方法，而且通过科学研究手段深入探讨了吸附树脂负载锰氧化物的吸附机制，为环境保护和水处理技术的发展做出了贡献。这对于理解和优化废水处理工艺，特别是在处理含有重金属的工业废水时，具有重要的理论和实践意义。