磁性硅藻土的磷释放条件及再生能力研究

针对天然硅藻土吸附容量小、吸附后固液分离难且鲜有再生循环使用的问题,文章采用共沉淀法制备磁性硅藻土吸附剂。考察了溶液pH、反应时间、温度及固液比对吸附饱和的磁性硅藻土的释磷条件的影响,并在最佳吸附和最佳磷释放条件下研究了磁性硅藻土的再生能力。结果表明:当再生时间为90 min,pH为13,再生温度为75℃时,磷释放率达到最大;再生固液比对磷释放无明显影响,可实现再生液的减量化使用;吸附剂经3次吸附再生后对磷的吸附能力仍保持在80%以上,表明磁性硅藻土具有较好的稳定性和再生能力。

磁性硅藻土非均相Fenton催化剂制备及其催化性能

以纯化硅藻土为原料,采用共沉淀法沉积纳米Fe_3O_4(MNPs)到硅藻土表面,制得磁性硅藻土(MNPs@Dia)非均相Fenton催化剂。通过SEM、FTIR及XRD对催化剂进行表征,并通过构建非均相Fenton体系考察其催化活性。结果表明,MNPs能较好地负载于硅藻土上,MNPs@Dia相较于MNPs作为催化剂,在相同条件下刚果红的降解率提高了15%;当MNPs与硅藻土的质量比为1∶2时,120 min后刚果红脱色率达到98%。

磁性硅藻土负载纳米过氧化钙对水中磷酸盐吸附

本研究以磁性硅藻土为载体,负载纳米过氧化钙(CaO2),制备了一种可高效吸附磷酸盐且可回收的复合材料(MDCP),并利用SEM、EDX-mapping、XRD、XDS和VSM等技术对MDCP的微观形貌、内部结构、晶体组成以及元素组成进行了表征.结果表明,MDCP表面成功负载了CaO2,并具有良好的磁性.MDCP对水中磷酸盐的吸附数据符合Langmuir等温吸附模型,根据Langmuir模型确定当T=20℃时MDCP对水中磷酸盐的最大单位吸附容量为191.84 mg·g^-1.吸附等温线与吸附动力学的结果表明,MDCP对磷酸盐的吸附过程属于化学吸附.pH对MDCP吸附磷酸盐具有显著的影响,MDCP对磷酸盐的有效吸附pH范围为4~10,且MDCP对溶液pH具有调节效果,可使溶液pH保持在7~9的水平.当溶液共存Cl^-、SO42^-、CO3^2-、HCO3^2-、F^-和NO3^-等阴离子时,MDCP对水中磷酸盐仍具有良好的选择吸附性.回收后的MDCP可用HCl溶液对其吸附的磷酸盐进行解吸,解吸后的MDCP再次负载CaO2后对磷酸盐去除率仍可达到初次吸附量的70%.

磁性复合材料的制备及其对二甲基胂酸的吸附

用水热法制得磁性复合材料用于对二甲基胂酸的吸附研究。首先通过XRD、BET、VSM和SEM对合成材料进行分析;考察投加量、pH等因素对磁性复合材料吸附二甲基胂酸效果的影响,并结合吸附等温线和吸附动力学研究其吸附性能和吸附机理;通过FT-IR和Zeta电位探讨了磁性材料吸附二甲基胂酸的机理。XRD分析表明磁性复合材料纯度高、晶型好;SEM图显示磁铁矿为单分散球团附着在膨润土和硅藻土表面,孔隙结构丰富;磁性硅藻土和磁性膨润土比表面积分别48.63、65.17 m^(2)/g;磁性硅藻土和磁性膨润土饱和磁化强度分别达到了61.84、60.19 emu/g。二甲基胂酸在磁性复合材料上的吸附符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Freundlich模型;比较pH分别为3、7、11时的吸附等温线,在中性时对二甲基胂酸吸附量最大,磁铁矿、磁性硅藻土及磁性膨润土对二甲基胂酸的最大吸附量分别为0.54、1.73、1.75 mg/g。结合Zeta电位和红外分析,可知磁性复合材料是通过静电作用和配体交换吸附二甲基胂酸。