Adsorption of Eu(III) on Alkalized Ti3C2Tx MXene Studied by Batch Experiment and Mechanism Investigation

Abstract

摘 要: 对无机二维过渡金属碳化物(MXene)进行碱化处理, 成功制备了碱化碳化钛(Na-Ti 3 C 2 T x), 用于对 Eu(III)的 快速去除。采用固液比、溶液 pH 和离子强度、动力学、等温线、热力学等批次实验方法对 Na-Ti 3 C 2 T x 去除 Eu(III) 的行为进行了系统研究。实验结果表明: 整个吸附过程受溶液 pH 和离子强度影响较大, 吸附过程在很短的时间 (5 min)就达到了吸附平衡, 该过程更符合 Langmuir 吸附模型, 在 298 K 时最大吸附容量可达 54.05 mg/g。 热力学结 果表明 Na-Ti 3 C 2 T x 对 Eu(III)的吸附为自发吸热反应过程。使用能量色散 X 射线光谱(EDS)、粉末 XRD 和扩展 X 射 线吸收精细结构光谱学(EXAFS)对其吸附机理进行了分析, 结果表明酸性条件下主要的吸附机理是 Eu 3+ 离子与 MXene 层间的 Na + 离子发生了离子交换, 吸附后的 Eu(III)主要以外层配位络合物的形式存在, 而近中性条件下则出

Surface engineering of MXenes for energy and environmental applications

“…As a comparison, the unfunctionalized Ti 3 C 2 T x demonstrated much lower capacities for both elements: 26 mg g −1 for U 139 and 54.05 mg g −1 for Eu. 140…”