可回收納米吸附催化材料煤矸石-Fe3O4@TiO2的制備及其表征.pdf

1、近年來，煤矸石的的堆積污染問題成為越來越多的研究者關注的熱點，TiO2因其優(yōu)良的光催化降解性能也備受關注，然而TiO2在廢水中光催化降解污染物之后有難以回收的致命缺陷。鑒于這兩點設計制備可回收納米吸附催化材料煤矸石/Fe3O4@TiO2，既變廢為寶，解決煤矸石的堆積污染問題，又解決TiO2難以回收的問題，一舉兩得。
　　(1)本文用NaOH溶液、NaOH固體和ZnCl2固體這三種方法對煤矸石進行改性，并用甲基橙溶液模擬染料廢水對改

2、性煤矸石的吸附性能進行測試，得出了用這三種方法改性煤矸石的最佳工藝條件。用NaOH溶液改性煤矸石的最佳工藝條件為：在液固比為10mL/g下，NaOH溶液的濃度為2mol/L，NaOH溶液處理的煤矸石的煅燒溫度為600 ℃，煅燒時間為2.5h。用NaOH固體改性煤矸石的最佳工藝條件為：煤矸石和NaOH固體的質(zhì)量比為2.5：1，煅燒溫度為700℃，煅燒時間為2h。用ZnCl2固體改性煤矸石的最佳工藝條件為：ZnCl2和煤矸石的質(zhì)量比為0.7

3、：1，煅燒溫度為550℃，煅燒時間為3h。結(jié)果表明：用ZnCl2改性的煤矸石的吸附效果最好，經(jīng)過12h的吸附，其吸附量可達14.12mg/g。
　　(2)利用共沉淀法制備了改性煤矸石/Fe3O4復合材料，考察了不同的質(zhì)量比對該材料磁性能和吸附性能的影響。結(jié)果表明：當改性煤矸石和Fe3O4的質(zhì)量比為1：1時，該復合材料的性能最佳，經(jīng)過6h的吸附，其對甲基橙的吸附量可達9.84mg/g，該比例的復合材料的飽和磁化強度為81.44emu

4、/g，完全能夠?qū)崿F(xiàn)磁性回收。
　　(3)利用溶膠-凝膠法制備了Fe3O4/TiO2復合材料，以羅丹明B溶液模擬染料廢水對材料的光催化降解性能進行測試。考察了不同的質(zhì)量比對該材料磁性能和光催化降解性能的影響。結(jié)果表明：當Fe3O4和TiO2的質(zhì)量比為1：3.5時，該復合材料的性能最佳，經(jīng)過2.5h的光催化降解，其對羅丹明B的降解率可達95.41％，該比例的復合材料的飽和磁化強度為38.15emu/g，完全能夠?qū)崿F(xiàn)磁性回收。