液态环境中银离子与羟基磷灰石-氧化铁复合表面的相互作用

《ChemPhysChem》：Interactions of Silver Ions with the Hydroxyapatite–Iron Oxide Composite Surface in Liquid

羟基磷灰石/铁氧化物复合材料吸附银离子性能研究。通过共沉淀法制备并表征材料，发现Hap/Fe?O?复合材料比纯Fe?O?吸附效率高，归因于羟基磷灰石的高比表面积和离子交换能力与铁氧化物的协同作用。吸附动力学遵循伪二阶模型，等温线符合Freundlich模型，证实pH和接触时间显著影响吸附效果，该材料展现出高效去除重金属离子的潜力。

　　

摘要

本研究旨在探讨银离子（Ag⁺）在氧化铁（Fe₂O₃）以及羟基磷灰石/氧化铁（Hap/Fe₂O₃）复合材料上的吸附行为，以评估其在水净化应用中的潜力。为此，通过共沉淀法制备了Fe₂O₃和Hap/Fe₂O₃，并利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜、孔隙率测量、表面电荷密度测定和ζ电位测量对其进行了表征。随后进行了批量吸附实验，以评估接触时间、初始Ag⁺浓度、pH值和温度对吸附效率的影响。实验结果表明，Fe₂O₃和Hap/Fe₂O₃表面均呈现针状形态并具有众多孔隙；XRD分析确认了羟基磷灰石和氧化铁相的形成。该复合材料的ζ电位范围为?25至?7 mV，表明其表面电荷特性与吸附过程相关。与纯Fe₂O₃相比，Hap/Fe₂O₃复合材料表现出更优异的吸附性能，这归因于羟基磷灰石的高比表面积和离子交换能力以及氧化铁的吸附作用。动力学分析表明吸附过程遵循准二级动力学模型，暗示化学吸附是主要机制。等温线研究显示Freundlich模型能较好地描述吸附行为，反映了复合材料表面的非均匀性。总体而言，Hap/Fe₂O₃复合材料对Ag⁺离子具有较高的亲和力，其吸附效率受pH值和接触时间显著影响，证实了其作为从水溶液中去除重金属的有希望的材料。

图形摘要

本研究研究了银离子在羟基磷灰石-氧化铁（Hap/Fe₂O₃）复合材料上的吸附行为。结果表明，该材料的吸附能力受pH值、温度和接触时间的影响，显示出其在水净化和重金属去除方面的应用潜力。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性声明

如需获取支持本研究结果的数据，可向通讯作者提出合理请求。