多孔分級結(jié)構(gòu)AlOOH的無模板水熱制備及吸附性能研究.pdf

1、本文以無機(jī)鹽作為沉淀劑、硝酸鋁作為鋁源，采用無模板水熱法制備得到不同形貌的多孔分級結(jié)構(gòu)勃姆石材料。研究了制備得到的勃姆石對有機(jī)染料的吸附性能。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　以碳酸氫鈉和硝酸鋁為原料進(jìn)行水熱反應(yīng)，研究了碳酸氫鈉濃度、硝酸鋁濃度對產(chǎn)物形貌的影響。當(dāng)硝酸鋁濃度為10mmol，碳酸氫鈉添加量為10mmol，在190℃下反應(yīng)24h制備得到整體尺寸長約1.4μm，寬約0.7μm的形貌均一、分散性較好的橢圓狀分級結(jié)構(gòu) AlOOH

2、材料。以草酸鈉和硝酸鋁為原料進(jìn)行水熱反應(yīng)，研究了草酸鈉添加量對產(chǎn)物形貌的影響。草酸鈉為2mmol時(shí)，制備得到了由納米窄片組裝成的長度為1.7-2.2μm，寬度為0.8-1μm空心橢圓狀分級結(jié)構(gòu)。以磷酸氫二鈉和硝酸鋁為原料進(jìn)行水熱反應(yīng)，研究了磷酸氫二鈉添加量對產(chǎn)物形貌的影響。磷酸氫二鈉為1mmol時(shí)，制備了結(jié)構(gòu)形貌趨于單一、分散性良好，長度為3.3-4.0μm，兩端寬度約為2.0μm，中間寬度約為1.1μm的連體捆束狀分級結(jié)構(gòu)勃姆石。以磷

3、酸鈉和硝酸鋁為原料進(jìn)行水熱反應(yīng)，研究了磷酸鈉添加量對產(chǎn)物形貌的影響。磷酸鈉為1mmol時(shí)，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)呈連體捆束形狀，其結(jié)構(gòu)形貌趨于單一、分散性良好，長度約為2.5-3.3μm，寬度約0.9-1.6μm。
　　分級結(jié)構(gòu)勃姆石的形成機(jī)理為，水熱過程中，無機(jī)鹽水解為游離態(tài)的鋁離子提供出氫氧根離子生成氫氧化鋁膠體，氫氧化鋁膠體經(jīng)溶解再結(jié)晶后形成勃姆石形態(tài)。勃姆石表面因吸附無機(jī)鹽陰離子，改變了其表面的能量，生長方向發(fā)生改變。同時(shí)無機(jī)鹽陰離子降

4、低勃姆石粒子間的斥力，勃姆石在范德華力的作用下組裝在一起，形成分級結(jié)構(gòu)。
　　利用制備的勃姆石對有機(jī)染料進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)，研究其吸附性能。結(jié)果表明勃姆石對剛果紅表現(xiàn)出良好的吸附性能。對于碳酸氫體系，橢圓狀分級結(jié)構(gòu)產(chǎn)物表現(xiàn)出對剛果紅的最大吸附量為97.9mg/g；對于草酸鈉體系，添加量為2mmol得到的中空橢圓狀分級結(jié)構(gòu)對剛果紅的最大吸附量為99mg/g；對于磷酸氫二鈉體系，磷酸氫二鈉添加量為0.5mmol得到的捆束狀分級結(jié)構(gòu)產(chǎn)物對剛果