多孔MgO與Mg-Al復(fù)合氧化物的制備及其吸附性能研究.pdf

1、分等級多孔金屬氧化物由于其特殊的形貌結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)，在催化、吸附分離、醫(yī)藥、功能助劑等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，特別是在吸附領(lǐng)域表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。本論文以高效吸附水中污染物為目標，基于水熱合成方法，分別制備了具有不同形貌結(jié)構(gòu)的分等級多孔氧化鎂、鎂鋁復(fù)合氧化物及其改性材料，研究了它們對水中污染物（偶氮類陰離子染料金橙Ⅱ(AO7)、Cr(Ⅵ)）以及溫室氣體CO2的吸附性能。
　　1.以硫酸鎂為鎂源、尿素為沉淀劑、聚丙烯酸鈉（PAAS）為

2、模板劑，采用水熱-焙燒法制備出了具有立方體結(jié)構(gòu)的分等級多孔氧化鎂材料，結(jié)合XRD、SEM、TEM、N2-吸附脫附、FT-IR、CO2-TPD和UV紫外分光光度計等測試手段分析了樣品的物相結(jié)構(gòu)、形貌、織構(gòu)性質(zhì)、表面堿性等物理化學(xué)性質(zhì)及其對偶氮類陰離子染料AO7的吸附性能。氧化鎂樣品對AO7的吸附在3h內(nèi)能達到吸附平衡，擬二級動力學(xué)方程和langmuir等溫線模型能很好的描述其吸附過程，內(nèi)擴散階段是其吸附速率限制階段。PAAS的存在對氧化鎂

3、立方體形貌的形成起著關(guān)鍵作用，氧化鎂立方體具有較強的堿性位，對CO2的吸附量達到315.6μmol/g，由于其特殊的表面性質(zhì)，對AO7具有較強的吸附能力，飽和吸附量達到3388mg/g，吸附量均高于未添加PAAS的氧化鎂和商業(yè)氧化鎂，并且經(jīng)過四次循環(huán)再生過程，其吸附量能保持第一次的90％。
　　2.以硝酸鎂為鎂鹽、硝酸鋁為鋁鹽、尿素為沉淀劑，分別以三嵌段共聚物P123、F127或PAAS為結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑，采用水熱-焙燒法制備一系列特殊

4、形貌的鎂鋁復(fù)合氧化物。結(jié)合XRD、SEM、N2-吸附脫附、CO2常溫吸附和UV紫外分光光度計等測試手段分析了樣品的物相結(jié)構(gòu)、形貌、織構(gòu)性質(zhì)、表面堿性等物理化學(xué)性質(zhì)及其對重金屬離子Cr(Ⅵ)的吸附性能。研究發(fā)現(xiàn)，以P123為結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑時制備的微米級橢球體和棒狀結(jié)構(gòu)共存的LDO（calcinated layered double hydroxides）的比表面積為131.8m2/g、孔容為0.31cm3/g、平均孔徑為9.6nm，對CO2吸

5、附量達到了0.793mmol/g，一定條件下其對Cr(Ⅵ)的平衡吸附量達46.5mg/g，該吸附過程符合擬二級動力學(xué)模型；該LDO可以連續(xù)循環(huán)再生使用4次，其平衡吸附量能保持原來的73％，有望應(yīng)用于含Cr(Ⅵ)廢水的處理。
　　3.以硝酸鎂為鎂源、硝酸鋁為鋁鹽、氨水為沉淀劑，采用水熱-焙燒法制備鎂鋁復(fù)合氧化物，過量浸漬四乙烯五胺溶液，制備出了氨基負載的鎂鋁水滑石。結(jié)合XRD、SEM、FT-IR、N2-吸附脫附、CO2常溫吸附和 U