改性煤系高岭土磁性复合材料的制备及其吸附性能研究
【作者】 高梓欣
【关键词】 磁性复合材料 TiO2 吸附 尿素铁 改性煤系高岭土
【导师姓名】吴哈申，长山
【学位名称】硕士
【学位年度】2016-01-01
【学位授予单位】暂无
【分类号】X788;|O647.33
【录入时间】2017-06-21
【摘要】近年来,染料废水的大量排放使得水体污染严重,并且对人类健康及水生生物造成了巨大的伤害。因此染料废水的处理已引起人们极大的关注。煤系高岭土经过一系列活化处理后具有许多细小的的空隙导致其具有较大的比表面积。较大比表面积的改性煤系高岭土(简称为ACBK)有很强的吸附性能,因此可以作为很好的吸附剂应用到污水处理中。而超细煤系高岭土粉体吸附剂的主要缺点是在处理污水后很难采用过滤和离心分离等方法分离回收。如果我们将ACBK与具有磁性的物质复合,则该复合材料具有一定磁性,使用外加磁场就很容易将其分离回收。这不仅能够解决吸附剂回收难的问题,也可以防止二次污染。根据这些问题,本文合成了磁性γ-Fe2O3/ACBK复合材料,并对其吸附性能进行了研究。γ-Fe2O3/ACBK吸附剂虽然对阳离子型染料具有很强的吸附能力,但对阴离子型染料的吸附量不大。为了克服这一点,本文将纳米Ti02负载在γ-Fe2O3/ACBK复合材料的表面上,合成了TiO2/γ-Fe2O3-ACBK复合材料,研究了该复合材料对不同类型染料的性能。具体结果如下：1.以尿素铁为铁源即磁性来源,ACBK为载体,采用热分解法合成了具有磁性的γ-Fe2O3/ACBK纳米复合材料。用X射线衍射、X光电子能谱、N2吸附-脱附、震动样品磁强计等手段对所制备的磁性复合材料进行了表征。同时还对该磁性复合材料进行了吸附性能测试。结果显示,所制备磁性复合材料存在介孔,比表面积为99.4 m2/g；具有强磁性,磁强度为12.5 emu/g。该复合材料对孔雀石绿、次甲基蓝和结晶紫的最大饱和吸附量分别为85.5、50.0、和1513 mg/g,并且对这些染料的吸附均符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型；吸附染料的复合材料很容易用磁铁进行分离回收。2.以硫酸钛为二氧化钛来源,γ-Fe2O3/ACBK为磁性来源,采用水热法制备了具有磁性的TiO2/γ-Fe2O3-ACBK纳米磁性复合材料。用X射线衍射、N2吸附-脱附、震动样品磁强计等手段对所制备的磁性复合物进行了表征。同时还对该磁性复合材料进行了吸附性能测试。由表征结果得到,合成的磁性吸附材料存在介孔,其比表面是198 m2/g；具有强磁性,磁强度为6 emu/g。结果表明该复合材料对阴离子型染料和阳离子型染料表现出良好的吸附能力,刚果红、弱酸性深蓝及次甲基蓝的最大饱和吸附量分别达到102.0、86.2和122.0 mg/g,并且对这些染料的吸附均符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型。
【外文摘要】暂无