加量 1. 0、2. 0、3. 0、5. 0、7. 5、10. 0 和 12. 5g?L1，，粒 径为 100nm的 1102按添加量 0? 25、0. 5、0. 75、1. 0、1. 5、2. 0 和 2. 5g.L\ 分别加入到 100mL 的HgCl2浓度为15mg*L1的模拟含汞废水，调节溶液pH值为到3~8,为便于对比吸附效果 统一调整为5. 0,并置于磁力搅拌器上，在260r*min1下吸附lh。
[0026] 取少量样品液体经0. 22ym尼龙膜过滤后，取lmL稀释液定容至10mL。加入2mL 质量分数为30%的SnCl2，用F732-V测汞仪上测定Hg2+浓度。
[0027] 由图3可知，随着纳米1102添加量的增加，5nm和100nm这两种粒径的纳米TiO2 对溶液中Hg2+的吸附率均呈现出不断上升的趋势。
[0028] 粒径为5nm的Ti02添加量低于7. 5g*L1时，去除率随添加量的增加而升高；当添 加量为7. 5g*L1时，Hg(II)去除率达到95. 8% ;其后随纳米TiO2用量的增加，去除率趋于稳 定。粒径为25nm的1102添加量的增加，吸附率出现两次峰值--2. 0g*L1时Hg(II)去除 率达到第一个峰值52. 4%，10. 0g*L1时Hg(II)去除率达到第二个峰值62. 8%。粒径为100nm 的Ti02添加量低于2.0g*L1时，去除率随添加量的增加而快速升高，在添加为2.0g*L1时， Hg(II)去除率达到95. 9% ;其后随纳米Ti02用量的增加，去除率趋于稳定。
[0029] 由此说明粒径为5nm和100nm的纳米Ti02能很好的去除废水中的Hg(II)，而25nm 1102对废水中Hg(II)的去除能力相对较弱。为了节约成本并达到较高的处理水平，确定 5、25和100nm1102对Hg(II)吸附的最优添加量分别为7. 5、10. 0和2. 0g*LS对应的吸 附率分别为95. 8%、62. 8%和95. 9%。分析原因，随着5nm和lOOnmTi02用量的增多，增加 了更多的吸附表面积和吸附活性点位，有利于它们对Hg(II)表面的吸附和离子交换；25nm Ti02在废水中可能发生了不稳定的团聚，影响了对Hg(II)的吸附。此外，纳米Ti02的性 质在很大程度上与粒子尺寸密切相关，理论上颗粒尺寸越小，比表面积越大，表面吸附作用 越强，但实际上，超细颗粒很难以单颗粒形式存在，容易趋向于形成团聚体，因此实际应用 中，越小的颗粒吸附性能不一定更好。三种粒径的纳米110 2对取（II)吸附的强弱顺序为： lOOnmTi02>5nmTi02 >25nmTi02，因此选取后续实验可选取吸附率较高的粒径为lOOnm和 5nm的纳米1102作为原料。
[0030] 二、纳米Ti02分量添加对吸附率的影响 为进一步研究粒径为5nm和lOOnmTi02的添加量对吸附率的影响，分别对5nm和lOOnm Ti02进行分量添加试验，即将确定的添加量分为等量的两份，分两次连续加入到100mL的 HgCl2浓度为15mg*L1的模拟含汞废水，调节pH=5.0,并分别测定每次添加后吸附率，其他 反应条件及测定方法相同。在该试验条件下，将添加量为0. 25、0. 5、0. 75、1. 0和2. 5g*L1 的两种粒径的纳米Ti02分等量的两份，分两次添加，两次间隔15min，研究5nm和1OOnmTi02 分量吸附对吸附率的影响；同时，按上述添加量进行单独添加实验作为对比，结果如图4和 图5。
[0031] 由图4可知，5nm1102分量吸附效果明显优于单独吸附效果。当将添加量为1. 0~ S.Og^L1的5nm1102进行分量吸附时，其分量吸附率高出单独吸附率15%~23%。由图5 可知，100nmTi02分量吸附结果略优于单独吸附结果。整体而言，100nmTi02分量吸附率高 出单独吸附率1%~2%。
[0032] 其原因是：1)将单独添加量分两次加入，两次初始推动力会加大吸附剂对Hg(II) 的吸附，且添加量适中时吸附效果越明显，如5nm;2)分量添加延长了时间也能提高对Hg (II)吸附效果；3)分量吸附新加入的吸附剂比单独吸附一次性加入吸附剂上的吸附点位更 加自由更容易吸附Hg(II)，同时也说明浓度越高时，小颗粒更容易团聚；4)由之前的试验 可知lOOnmTi02K5nmTi02吸附Hg(II)的效果要好，试验时会很快使lOOnmTi02吸附点 位达到饱和，故而最终l〇〇nmTi02的分量去除率最终要高于5nmTi02，但分量吸附效果没 有后者好。
[0033] 三、pH值对吸附率的影响 在最优添加量的条件下，即粒径为l〇〇nm的1102添加量为2.Og*L\粒径5nm的Ti02 添加量为7.Sg^L1，分别加入到100mL的HgCl2浓度为15mg*L1的模拟含汞废水中，将加 了每种粒径纳米Ti02的模拟含汞废水的pH值分别调节为3、4、5、6、7、8，共形成12个样品， 分别置于磁力搅拌器上，在260r*min1下吸附lh，结果如图6所示。
[0034] 从图6看出：溶液pH值对汞的去除率的影响较大。在pH值变化范围内，5nmTi02 去除率从79. 4%逐渐升高到99. 4%，增幅20%，在溶液pH值8时达到最大吸附率99. 4% ;100nm 1102去除率从76. 8%逐渐升高到99. 5%，增幅19. 7%，并在pH值8时达到最大吸附率99. 5%。
[0035] pH是影响纳米Ti02对Hg(II)吸附的重要因素，呈现出吸附效率随溶液pH升高 而升高的趋势。由于1102表面电荷和汞化合物形态都受pH的强烈影响，从而影响TiO2对 Hg(II)的吸附过程。目前对于Ti02P25的研究，已经报道了其零点电荷（z.p.c)值7.0。 在pH值7时，预计Ti-0H是1102表面的主要形态，而Hg(0H) 2可与TiO2颗粒表面Ti- 0H 发生络合反应，是主要被吸附的形态。Ti02潜在的导带电子也是影响Hg(II)吸附的重要 因素，而1102潜在的导带同样依赖于pH值，并且每单位pH的变化会引起59mv电子转向 阴极电位： Ecb = -0.05 - 0. 059pH(at25°C) (3) 根据方程（3)，导带电子的驱动力随pH值的增大有如下变化：pH值3时为-0. 227v;pH值 4 时为-0? 286v;pH值 7 时为-0? 463v;pH值 8 时为-0? 522v。HgCl2、取2(：12和 Hg(0H)2还原标准电位（还没有论文关于HgClOH在这方面的数据）分别是： Hg(0H)2 + 2H2+ + 2e^Hg°(l) + 2H20(aq)E° = 1.034V (4) 2HgCl2 + 2e_ -Hg2Cl2 + 2C1 (aq)E° = 0? 63V (5) HgCl2 + 2e_ -Hg〇(l) + 2C1 (aq)E〇 = 0? 41V (6) Hg2Cl2 + 2e- - 2Hg〇(l) + 2C1E。= 0? 268V (7) 因此，相比于酸性条件，在初始pH值为7和8时能得到更高的吸附率。
[0036] 四、吸附时间对去除率的影响 将粒径为l〇〇nm的1102添加量为2.Og*L\粒径5nm的1102添加量为7. 5g*L1分别加 入到100mL的HgCl2浓度为15mg*L1的模拟含汞废水中，调节pH值=8,分别置于磁力搅 拌器上，在260r*min1下吸附0、5、10、30、60及120min进行实验检测相应时间点的Hg2+的 去除率，考察吸附时间对去除率的影响，结果见图7。
[0037] 由图7看出，在5min之前，5nm和100nm1102对取（11)的去除率随时间的增加迅 速增大，之后趋于平缓。在5min时，5nm1102去除率为99. 5%，lOOnmTiO2去除率为99. 3%〇 随后再增加吸附时间，由于材料上的吸附活性点位趋于饱和，从而对Hg(II)的吸附影响不 大。因此，要取得良好的吸附效果，吸附时间应控制在5min以上。
[0038] 五、等温吸附特征影响及最优吸附条件选择 分别将 7. 5g*L1 5nm和 2.Og*L1lOOnmTi02加入到Hg(II)浓度为 10、15、30、40、60、