納米鐵氧化物復(fù)合材料制備及其吸附性能研究.pdf

1、本文采用低成本鐵源、碳源和沉淀劑為原料，通過水熱法制備得到Fe3O4@C、α-Fe2O3/γ-AlOOH和Fe3O4三種納米材料。對所得樣品進行了表征，探討原料配比和反應(yīng)溫度對所得產(chǎn)物的重金屬離子Cr(VI)和剛果紅吸附性能，主要研究內(nèi)容如下：
　　（1）以氯化鐵、環(huán)狀糊精和尿素為原料進行水熱反應(yīng)，當(dāng)環(huán)狀糊精為3mmol，氯化鐵與尿素摩爾比為1:0.75-6時，200℃保溫12h，得到Fe3O4純相；摩爾比為1:0.75時生成有無

2、定形碳殼包覆的核殼型Fe3O4@C復(fù)合材料，比表面積為23.07m2/g，對Cr(VI)和剛果紅的吸附質(zhì)量為10.06mg/g和88.20mg/g。以硝酸鐵、環(huán)狀糊精和尿素為原料進行水熱反應(yīng)，當(dāng)尿素為30mmol，硝酸鐵與環(huán)狀糊精摩爾比為1:0.15-1.2時，200℃反應(yīng)12h，得到Fe3O4純相；摩爾比為1:0.3時的產(chǎn)物Fe3O4@C為核殼型結(jié)構(gòu)，比表面積為112.91m2/g。準(zhǔn)二級動力學(xué)模型與Freundlich模型能較好的描

3、述該樣品對剛果紅和Cr(VI)的吸附行為，計算得到對Cr(VI)和剛果紅的最大吸附量為33.35mg/g和262.72mg/g。
　?。?）以氯化鐵、尿素和葡萄糖為原料進行水熱反應(yīng)，當(dāng)葡萄糖為2mmol，氯化鐵、尿素摩爾比為1:0.75-3時，200℃保溫12h，得到純相Fe3O4；摩爾比為1:1.5時產(chǎn)物中存在無定形碳結(jié)構(gòu)，比表面積為39.64m2/g，對Cr(VI)的吸附質(zhì)量為12.69mg/g。以硝酸鐵、尿素和葡萄糖為原料進

4、行水熱反應(yīng)，當(dāng)葡萄糖為2mmol，硝酸鐵、尿素摩爾比為1:0.75-3時，200℃保溫12h，得到Fe3O4純相；摩爾比為1:1.5時對應(yīng)產(chǎn)物的Cr(VI)吸附質(zhì)量為21.14mg/g，比表面積為85.70m2/g。Fe3+和部分還原得到的Fe2+在溫和沉淀離子OH-的作用下，反應(yīng)生成Fe3O4顆粒，隨后碳源碳化反應(yīng)的碳沉積在粒子的表面，累積到一定程度厚度不再增加，最終形成核殼結(jié)構(gòu)的Fe3O4@C。
　?。?）以硝酸鐵、硝酸鋁和尿

5、素為原料進行水熱反應(yīng)，研究了鐵源/鋁源摩爾比與尿素含量對產(chǎn)物物相及吸附性能的影響。當(dāng)2.5mmol尿素，鐵源與鋁源摩爾比為1:0.33-4時，180℃保溫12h，得到α-Fe2O3/γ-AlOOH復(fù)合材料；鐵源/鋁源摩爾比為1:4時，所得樣品對剛果紅的飽和吸附質(zhì)量為99.66mg/g。
　?。?）以硝酸鐵、尿素和CTAB為原料進行水熱反應(yīng)，研究了硝酸鐵含量對產(chǎn)物物相及吸附性能的影響。當(dāng)CTAB為1.1mmol，硝酸鐵、尿素摩爾比為