凹凸棒石-γ-Fe-,2-O-,3--炭復(fù)合材料制備及對(duì)苯酚吸附性能研究.pdf

1、本文利用凹凸棒石特殊晶體形態(tài)、優(yōu)良吸附性能、表面化學(xué)活性以及對(duì)晶體成核和生長(zhǎng)的控制作用，通過(guò)鐵鹽水解與熱處理，在凹凸棒石表面負(fù)載納米磁赤鐵礦和炭，通過(guò)調(diào)控凹凸棒石/磁赤鐵礦/炭復(fù)合材料組成、粒徑，調(diào)控復(fù)合材料孔徑分布和性能，制備具有超順磁性、優(yōu)良吸附性能的廉價(jià)多功能納米復(fù)合材料。目的是通過(guò)改性凹凸棒石高效吸附和復(fù)合材料磁分離介質(zhì)的作用去除水中溶解性微量有機(jī)污染物，通過(guò)復(fù)合材料超順磁特性實(shí)現(xiàn)吸附劑磁選回收，通過(guò)各種表征技術(shù)著重研究復(fù)合材料

2、制備方法及制備條件對(duì)復(fù)合材料相組成、微結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)、吸附性能、磁學(xué)特性、磁分離效果的影響以及污染物在復(fù)合材料上吸附性能、機(jī)理。結(jié)果表明，復(fù)合材料的磁化率值為2769×10-8·m3/kg，用磁分離工序即可把該吸附材料從溶液中快速分離出來(lái)；鐵的磁性氧化物以γ-Fe2O3的形態(tài)負(fù)載到了凹凸棒石表面，顆粒直徑為10～60納米：炭以無(wú)定形的形態(tài)負(fù)載在凹凸棒石晶體表面；復(fù)合材料中的含炭量為7.4％，并且材料中出現(xiàn)了有機(jī)官能團(tuán)-CH3、-CH2-

3、和-C=O。對(duì)苯酚的吸附實(shí)驗(yàn)表明，復(fù)合材料對(duì)有機(jī)污染物笨酚的去除率是凹凸棒石原礦的3倍。在298k～328k溫度范圍內(nèi)，吸附熱力學(xué)參數(shù)焓變值A(chǔ)H(-20.35kJ/mol)、熵變值△S(-71.88J/K·mol)、自由能變值A(chǔ)G均為負(fù)值，說(shuō)明復(fù)合材料對(duì)苯酚的吸附是一個(gè)自發(fā)、放熱、熵增的過(guò)程。在研究的濃度、轉(zhuǎn)速和溫度的范圍內(nèi)，在凹凸棒石/γ-Fe2O3/炭復(fù)合材料對(duì)苯酚的吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)能夠較好地符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。凹凸棒石/γ-Fe2