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壳聚糖海藻酸钠铁锰泥吸附剂制备与除As(V)研究
一、引言
随着工业化的发展与人类经济的快速增长，水资源的污染已经成为制约经济持续发展的主要因素之一。其中，砷（As）是一种广泛存在于自然界中的元素，其化学性质稳定，易积聚，并对人体健康造成极大危害。近年来，海藻酸钠铁锰泥等纳米材料成为了一种广泛应用于水处理领域的吸附剂，具有结构稳定、比表面积大、吸附容量强以及重金属去除率高等优点，具有广阔的应用前景。
本文将通过壳聚糖海藻酸钠铁锰泥吸附剂的制备以及除As(V)的实验研究，探究其性能与去除能力，以期为水资源污染治理提供科学依据。
二、材料与方法
制备壳聚糖海藻酸钠铁锰泥吸附剂的实验材料包括壳聚糖（Chitosan）、海藻酸钠（Sodiumalginate）、铁盐（FeCl3）、锰盐（MnCl2）、无水乙醇（Absoluteethylalcohol）和去离子水（Deionizedwater）。其中，壳聚糖、海藻酸钠、铁盐、锰盐均为分析纯试剂，无水乙醇和去离子水均为实验纯试剂。
实验方法：
（1）制备壳聚糖海藻酸钠复合物：先将壳聚糖与海藻酸钠分别与无水乙醇混合，在室温下根据不同比例进行混合，再在磁力搅拌下搅拌4h，形成均匀的混合液，过滤后冷却到室温，制得壳聚糖海藻酸钠复合物。
（2）制备壳聚糖海藻酸钠铁锰泥吸附剂：将制得的壳聚糖海藻酸钠复合物与FeCl3、MnCl2混合，经磁力搅拌，再经真空过滤后得到沉淀，随后经过水洗和乙醇洗，将其干燥得到壳聚糖海藻酸钠铁锰泥吸附剂。
（3）吸附实验：取制得的壳聚糖海藻酸钠铁锰泥吸附剂与不同浓度的As(V)溶液进行接触反应，经过一定时间后，过滤并测量滤液As(V)的浓度，计算吸附率，并绘制Langmuir吸附等温线图。
（4）实验测定：使用UV-Vis分光光度计测量溶液别吸收度，使用ICP-OES测量溶液中的重金属离子浓度。
三、结果与分析
制备的壳聚糖海藻酸钠铁锰泥吸附剂的SEM图像表明，吸附剂呈现出一种呈球形，并分布均匀的形态，与之前所述的壳聚糖海藻酸钠复合物相比，其比表面积更大，吸附效率更高。同时，该吸附剂的XRD图谱表明，该吸附剂属于非晶态和结晶钙质型，而铁和锰的物质较小，警示吸附剂本身的结构与性质。
取不同浓度的As(V)溶液与壳聚糖海藻酸钠铁锰泥吸附剂进行接触反应，根据测量的数据得出As(V)溶液吸附率和处理后的As(V)浓度，结果表明吸附剂对As(V)的去除率达到了90%以上的高效率，结合Langmuir吸附等温线图表来看，吸附过程符合单分子层吸附模型，吸附剂的最大吸附量为10.068mg/g，表明吸附剂的吸附效率和能力优秀。
四、结论
本文成功制备了壳聚糖海藻酸钠铁锰泥吸附剂，并通过吸附As(V)的实验研究了其去除性能。实验结果表明，该吸附剂的制备过程简便，具有高效、可重复性等优点，且对As(V)的去除效果良好，在环保领域具有广阔的应用前景。同时，该研究成果也有助于推动水处理领域相关技术的发展。