撞击流-旋转填料床(IS-RPB)制备纳米硫化亚铁的研究

为解决传统间歇式搅拌反应釜制备硫化亚铁产物粒径大、分布不均匀和重复性差的问题,以FeSO_(4)·7H2O和Na_(2)S·9H_(2)O为原料,在超重力反应器(撞击流-旋转填料床)中成功连续制备了粒径小且均一的硫化亚铁纳米粒子。利用扫描电镜、X射线衍射和激光粒度仪等方法对样品的粒径分布和形貌结构进行表征,考察了反应物初始浓度、超重力因子和撞击初速对硫化亚铁粒径的影响。结果表明,随着反应物初始浓度、超重力因子以及撞击初速的增大,硫化亚铁的粒径先减小后增大,粒径分布逐渐变均匀。最佳制备工艺条件为:反应物初始浓度为0.1 mol/L,物料比为1∶1,超重力因子β=239.8,撞击初速μ=9.43 m^(3)/s。在此条件下制备的硫化亚铁纯度较高且粒径分布均匀,中位粒径D50为87 nm,90%的硫化亚铁颗粒在150 nm以下,对铬(Ⅵ)离子有较强的吸附能力,最大吸附量为196.85 mg/g。