Fe3O4/镁铁类水滑石复合物的制备及吸附性能

采用溶剂热-共沉淀两步法制得环境友好型磁性吸附剂四氧化三铁/镁铁类水滑石复合物(Fe3O4@Mg-Fe-LDH)。以甲基橙(MO)为模拟污染物,研究了各因素对Fe3O4@Mg-Fe-LDH吸附性能的影响。结果表明,MO的初始质量浓度为140mg/L时,Fe3O4表面包覆Mg-Fe-LDH为55%、吸附溶液的pH控制在4.5~7.0时吸附效果最佳,且吸附规律符合Langmuir模型。

镁铁类水滑石的制备、表征及吸附甲基橙的性能

采用恒pH沉淀法,以混合碱(NaOH和Na_2CO_3)溶液为沉淀剂,控制反应溶液pH为8.5制得不同镁铁物质的量比(x)的4种类水滑石(Mg_xFe-LDH)。450~oC煅烧Mg_xFe-LDH得到Mg_xFe-cLDH。通过XRD、SEM技术对Mg_xFe-LDH和-cLDH进行了表征。结果显示,Mg_xFe-cLDH颗粒的纯度、分散程度随x的增加呈现先增加后下降的过程。当Mg/Fe物质的量比为2.26,即Mg_(2.26)Fe-cLDH具有理想的纯度和分散程度。以甲基橙(MO)为模拟污染物,研究了Mg/Fe物质的量比、竞争阴离子(OH^-,NO_3^-,Cl^-,SO_4^(2-),CO_3^(2-))、温度对Mg_xFe-cLDH吸附MO的影响。吸附结果表明,Mg_(2.26)Fe-cLDH在Mg_xFe-cLDHs(x=0.98～4.50之间)中具有最大的饱和吸附量(1191.8 mg·g^(-1)),这可能与其具有良好的分散程度有关。竞争阴离子对该吸附无明显影响,表明Mg_(2.26)Fe-cLDH对MO产生选择性吸附。Langmuir方程模拟结果表明该吸附是自发、吸热的化学过程。吸附机理可能是Mg_(2.26)Fe-cLDH与MO之间生成了MO插层超分子化合物。

镁铁铝类水滑石的合成及去除V(Ⅴ)的研究

采用稳态共沉淀法合成了碳酸根插层的镁铁铝三元类水滑石,结合XRD、SEM等对合成样品进行了表征,重点研究了吸附时间、V(Ⅴ)初始浓度、污染液初始p H值等因素对水滑石去除V(Ⅴ)效果的影响。研究结果表明:合成的样品为Mg_(5.216)Fe_(1.456)Al_(1.400)(OH)_(16)(CO_3)_(1.424)·6.40H_2O(即MgFeAl-CO_3LDHs),片状晶体,片长50 nm^400 nm,片厚为15 nm^45 nm;1 g MgFeAl-CO_3LDHs对50m L浓度为45.15 mg/L的V(Ⅴ)污染液去除率为99.84%,且处理后V(Ⅴ)浓度为0.074 mg/L,远远低于钒工业污染物排放标准中最低浓度限0.3 mg/L;对V(Ⅴ)的吸附在热力学上更符合Langmuir方程,计算得饱和吸附量为18.56 mg/g;MgFeAl-CO_3LDHs不适宜在强碱性环境下去除V(Ⅴ)。

MgFe-LDHs改性无烟煤及其对Sb(Ⅴ)的去除研究

为提高无烟煤对Sb(Ⅴ)的吸附性能,采用碱性水热-共沉淀法原位合成镁铁类水滑石化合物表面改性无烟煤(Anthr/MgFe-LDHs)。采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)等对产物进行表征,研究了Anthr/MgFe-LDHs对Sb(Ⅴ)的吸附性能。结果表明,当镁与铁物质的量之比为2∶1时,Anthr/MgFe-LDHs对Sb(Ⅴ)的吸附性能最佳,最大吸附量为6.77 mg/g;当水溶液pH值为5~11时,随着pH值的升高,Sb(Ⅴ)去除率逐渐降低。热力学参数表明,Anthr/MgFe-LDHs对Sb(Ⅴ)的吸附是自发的吸热过程,吸附机理符合Langmuir模型和准二级动力学方程。Anthr/MgFe-LDHs经过4次循环使用后对Sb(Ⅴ)的去除率仍接近80%,具有良好的应用前景。