Mg-Al復(fù)合氧化物對(duì)水中陰離子型染料吸附性能研究.pdf

1、本文以硝酸鋁、硝酸鎂、氫氧化鈉、碳酸鈉等為主要原料，采用共沉淀法合成了不NMg/Al比的鎂鋁層狀雙氫氧化物(LDHs)，并高溫焙燒制得其衍生復(fù)合氧化物(CLDHs)。用X-射線衍射譜圖、紅外譜圖、熱重．差熱掃描量熱分析、BET表面積等手段對(duì)LDH和CLDH的結(jié)構(gòu)形貌、熱穩(wěn)定性、材料表面性質(zhì)進(jìn)行了表征。研究7CLDH在不同吸附時(shí)間，不同投加量、溶液pH值、染料濃度，溶液溫度等條件下對(duì)水溶液中陰離子染料的吸附去除效果，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中的影響因素和

2、機(jī)理進(jìn)行了分析探討。研究結(jié)果表明： (1)CLDH的層狀前體LDH最佳Mg/Al摩爾比為3:1，LDH3在500℃焙燒四小時(shí)獲得的CLDH3比表面積最大為252.3m<'2>/g，是最佳焙燒溫度。不同溫度焙燒的產(chǎn)物孔主要是9nm左右的中孔，并且不受焙燒溫度的影響，其BET吸附等溫線類似，歸屬于Ⅳ型。 (2)通過對(duì)吸附時(shí)間、CLDH3投加量、pH值等因素對(duì)吸附陰離子染料活性艷紅K-2BP和酸性嫩黃G影響的研究發(fā)現(xiàn)，CL

3、DH3在1小時(shí)后吸附基本達(dá)到平衡，對(duì)染料陰離子的去除率，隨著投加量的增大而增大，在染料濃度N40mg/L溶液中，活性艷紅K-2BP和酸性嫩黃G的投加量分別為0.02g和0.04g時(shí)，最佳pH為6，并且在pH5-10范圍內(nèi)，吸附效果差別不大，保持在90﹪以上，有較廣的pH值適用范圍。 (3)吸附動(dòng)力學(xué)研究表明CLDH3-500吸附活性艷紅K-2BP和酸性嫩黃G陰離子染料遵守Lagergren二級(jí)速率模型。 (4)吸附熱

4、力學(xué)研究表明CLDH3-500吸附活性艷紅K-2BP和酸性嫩黃G吸附等溫線與Langmuir吸附等溫模型吻合；吉布斯自由能AG<'0><0，吸附為自發(fā)的吸附過程：AI～I(xiàn)>0，吸附是吸熱反應(yīng)，升高溫度有利于吸附進(jìn)行；△S>0，說明CLDH3-500吸附染料過程中液固界面之間增加了隨機(jī)性吸附。 (5)40mg/L活性艷紅K-2BP和酸性嫩黃G染料原液在紫外可見光區(qū)分別有1個(gè)吸收峰。而經(jīng)處理后所有吸收峰已全部消失，亦無新的吸收峰出

5、現(xiàn)。也就說明沒有染料降解產(chǎn)物產(chǎn)生。 (6)由X-射線衍射譜圖可知CLDH3-500對(duì)活性艷紅K-2BP和酸性嫩黃G染料的去除為結(jié)構(gòu)重建過程，重建過程只恢復(fù)部分層狀結(jié)構(gòu)。由紅外譜圖可知，CLDH3-500在結(jié)構(gòu)重建過程中染料以芳香磺酸陰離子的形式嵌入到CLDH的結(jié)構(gòu)層間，從而生成含染料陰離子的LDH，去除廢水中的染料。 (7)CLDH3-500吸附活性艷紅K-2BP和酸性嫩黃G染料后的再生產(chǎn)物對(duì)模擬染料廢水的處理效果