钙锰修饰磁性碳纳米管的制备与表征

通过化学共沉淀法制备钙锰修饰的磁性碳纳米管复合材料,将其用于吸附去除水中腐殖酸(HA)并再生重复使用。研究了制备条件中钙、锰在磁性碳纳米管上负载的顺序,锰、钙配比对吸附及再生的影响,通过正交试验对制备条件进行优化。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、比表面积(SSA)及振动样品磁强(VSM)对材料表征。结果表明,复合材料上成功负载磁性铁氧化物、MnO2和CaCO3。比表面积为171.73 m^2/g,饱和磁化强度为13.27 emu/g。对于20 mg/L HA,材料投加量0.75 g/L,30 min HA去除率为88.11%,微波辐照10 min再生率为100.26%。钙锰修饰的磁性碳纳米管是一种具有良好HA去除效果又能高效微波再生的有潜在应用前景的水处理纳米材料。

掺杂MnO2的载钙磁性碳纳米管微波再生研究

载钙磁性碳纳米管对腐殖酸具有良好的吸附去除效果,但其微波再生效率有待提高。通过化学沉淀法制备得到掺杂MnO2的载钙磁性碳纳米管复合材料,考察了掺杂MnO2后复合材料吸附腐殖酸的性能,研究了载锰量、微波功率和时间对微波再生效率和材料温度的影响,探讨了再生溶剂量与循环再生次数对再生效果的影响,以及微波再生对材料磁性能的影响。结果表明,随载锰量增大,微波再生效率提高,腐殖酸的吸附去除率稍有下降,但复合材料仍有良好的腐殖酸吸附性能。随微波功率增大,再生效率和材料的表面温度提高。在微波功率600 W、时间10 min、粉体质量浓度100 g/L下,再生率在100%以上。经4次吸附-再生循环后,仍保持良好的吸附、再生性能。掺杂MnO2后复合材料表面温度降低,可保护材料的磁性能。腐殖酸可在微波高温和MnO2的催化氧化作用下分解,复合材料得以再生。