二硒化鉬及其復(fù)合材料的制備和吸附性能研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，染料廢水對生態(tài)環(huán)境造成的污染日益嚴(yán)重。染料具有毒性，不易分解，給人類和動植物都帶來了危害。所以對染料廢水進(jìn)行有效地處理是目前的研究熱點之一。MoSe2是過渡金屬硫族化合物的一員，具有類似石墨烯的特殊層狀結(jié)構(gòu)，是染料廢水治理領(lǐng)域具有潛力的吸附材料。本論文采用簡單的水熱法合成出花狀MoSe2納米結(jié)構(gòu)，以及MoSe2/Fe3O4磁性復(fù)合材料，MoSe2/活性炭復(fù)合材料，通過各種手段對這些材料進(jìn)行了表征分析，然后研究了其吸附

2、性能。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴以鉬酸鈉和硒粉為原料，硼氫化鈉為還原劑，蒸餾水和無水乙醇1:1混合溶液為溶劑，在220℃下水熱合成了花狀MoSe2。XRD、SEM、TEM、BET等表征證明合成的MoSe2具有六方晶系結(jié)構(gòu)，由厚度為5-10 nm的納米片組成。吸附實驗表明花狀MoSe2的吸附能力顯著高于固相MoSe2，而且對亞甲基藍(lán)、甲基橙、羅丹明B等多種染料都有良好的吸附效果，可以作為潛在的廢水處理的吸附劑。并系統(tǒng)研究了花狀 M

3、oSe2對亞甲基藍(lán) MB的吸附特性及影響因素，初步探討了吸附機制。結(jié)果顯示，MoSe2對MB的吸附行為可以用準(zhǔn)二級動力學(xué)方程解釋；Langmuir模型更符合吸附數(shù)據(jù)，理論最大單分子層吸附量為67.29 mg/g；熱力學(xué)研究表明吸附過程自發(fā)、吸熱，物理吸附和化學(xué)吸附共同作用；循環(huán)再生實驗證明 MoSe2具有良好的再生能力；兩者之間的主要作用力可能是π-π相互作用，還存在Vander Waals力、靜電作用和疏水作用。⑵采用水熱法合成出了磁

4、性的MoSe2/Fe3O4復(fù)合材料，通過XRD、SEM、BET等手段對其進(jìn)行了表征，探討了吸附時間、染料初始濃度、pH、溫度等因素對吸附的影響。結(jié)果表明，該材料可以在外磁場作用下進(jìn)行分離和回收；采用準(zhǔn)一級和準(zhǔn)二級動力學(xué)模型對數(shù)據(jù)擬合，發(fā)現(xiàn)動力學(xué)曲線更符合準(zhǔn)二級模型；吸附過程與Langmuir模型更符，說明可能是單分子層吸附，室溫下最大吸收值為52.88 mg/g；?20＜ΔG＜0 kJ/mol，ΔH＜40 kJ/mol，說明吸附過程是自

5、發(fā)、吸熱的，物理吸附和化學(xué)吸附共存。⑶為了提高M(jìn)oSe2的吸附能力，以活性炭（AC）為載體，采用水熱法制備出了不同AC含量的MoSe2/AC復(fù)合材料，探討復(fù)合材料對染料的去除效果，發(fā)現(xiàn)AC含量為5wt％時復(fù)合材料對染料的去除率最高。研究了吸附時間、染料初始濃度、pH、溫度等對吸附的影響，并對吸附數(shù)據(jù)進(jìn)行了動力學(xué)、等溫線及熱力學(xué)研究。結(jié)果顯示，準(zhǔn)一級和準(zhǔn)二級動力學(xué)模型都能較好地解釋吸附行為，但是準(zhǔn)二級模型擬合效果更好；吸附過程符合單分子層