悬浮静置聚合制备PANI/ATP复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附研究

采用悬浮静置聚合的方法合成了硝酸掺杂的聚苯胺/凹凸棒黏土(PANI/ATP)纳米复合材料,用于含Cr(VI)废水的吸附。考察了吸附时间、物料配比、投料质量、温度和溶液pH值对吸附性能的影响,进行了动力学和热力学分析。结果表明,吸附过程是化学过程,化学配位作用起主要吸附作用,质量配比An∶ATP=1∶0.75,投料质量为0.5 g,吸附50 mg/L的Cr(VI)溶液,1 h时吸附率为99.60%,残留Cr(VI)的浓度为0.2 mg/L,达到国家排放标准。

nZVI/PANI/ATP纳米纤维复合材料制备及对Cr(VI)的去除性能

采用原位聚合法合成了硝酸掺杂的纳米零价铁/聚苯胺/凹凸棒黏土(nZVI/PANI/ATP)纳米纤维复合材料,用于去除废水中的Cr(VI)。考察了投料质量、吸附时间和p H值对其吸附性能的影响,对吸附过程进行了动力学和热力学分析。结果表明,PANI/ATP表面负载纳米零价铁(nZVI),解决了nZVI颗粒的团聚及在处理Cr(Ⅵ)时容易被腐蚀和钝化的问题。复合材料制备过程中Fe、An和ATP的质量比为0.74∶1∶4时,所制备的材料吸附容量达到87.95 mg/g,nZVI/PANI/ATP复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附符合准二级动力学模型,吸附为化学吸附。

可见光响应Fe掺杂ZnO/凹凸棒石复合材料的制备和光催化性能

采用直接沉淀法制备了Fe掺杂ZnO/凹凸棒石(Fe-ZnO/ATP)复合材料,评价了其在可见光条件下(>400 nm)光催化降解高浓度亚甲基蓝(MB)溶液的性能,并系统研究了ZnO负载量、Fe掺杂量和焙烧温度等对复合材料吸附性能和光催化性能的影响。结果表明,ATP的复合增强了复合材料对MB的吸附能力,MB在最佳条件下制备的Fe(0.3%)-ZnO(50%)/ATP复合材料上降解的表观反应速率常数(k_(app))为4.2×10^(-3)min^(-1),反应3.5 h后的降解率可达65.40%,与ZnO相比较,kapp和MB的降解率提高了2.6倍。XRD、TEM和UV-Vis-DRS的结果表明,复合材料中ATP的结构在热处理过程中基本保持不变,复合材料中Zn O的粒径明显减小,暴露了更多的活性位点。另外,Fe的掺杂可明显增强复合光催化剂对可见光的吸收,增强了对光的利用效率,从而使复合材料显示出优异的光催化活性。

聚苯胺/凹凸棒石黏土纳米纤维复合材料对溶液中痕量Cr(Ⅵ)的吸附性能

采用原位聚合法合成了盐酸掺杂聚苯胺/凹凸棒石黏土(PANI/ATP)纳米纤维复合材料。研究了它对含痕量Cr(Ⅵ)废水的吸附,考察了物料配比、投料质量、吸附时间、吸附温度和pH值对其吸附性能的影响。结果表明,复合材料中的物料配比为m(An)∶m(ATP)=2∶1,用量为0.4 g,50 min时对Cr(Ⅵ)的吸附量达到99.8%,符合Langmuir等温吸附方程。该复合材料充分发挥了有机和无机吸附材料的协同作用,具有成本低、再生性能良好的特点。