鎂基氫氧化物濕化學(xué)法制備及其染料吸附性能研究.pdf

1、隨著人類社會(huì)、科技以及工業(yè)的快速發(fā)展，地球生態(tài)環(huán)境遭到了極大的破壞，尤其是水資源受到了嚴(yán)重的污染。印染、造紙、服裝、食品以及塑料行業(yè)大量使用有機(jī)染料，而這些有機(jī)染料會(huì)隨著這些行業(yè)的工業(yè)廢水排放進(jìn)入自然界的水循環(huán)系統(tǒng)，破壞水中動(dòng)植物的生態(tài)環(huán)境，甚至?xí)：θ祟惖纳眢w健康。因此急需無(wú)污染、高效、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的廢水處理材料和方法來(lái)解決廢水中的染料問(wèn)題。物理吸附被認(rèn)為是一種環(huán)境友好、效果顯著的水中染料處理手段。19世紀(jì)中葉以來(lái)，鎂基氫氧化物受到廣泛關(guān)

2、注，它被稱為“綠色安全的大自然凈化劑”，其對(duì)染料的優(yōu)秀吸附性能，較大的比表面積以及無(wú)污染的特性使它成為一種潛力巨大的物理吸附材料。本論文采用濕化學(xué)法制備了氧化石墨烯-氫氧化鎂納米片復(fù)合材料和鎂鋁層狀雙氫氧化物，并研究了它們對(duì)水中陰離子型染料剛果紅的吸附性能。
　　首先以硝酸鎂和氧化石墨烯(graphene oxide, GO)為前驅(qū)體，氫氧化鈉和氨水混合物為沉淀劑，草酸鈉為添加劑通過(guò)一步水熱制備出GO-Mg(OH)2復(fù)合材料。通過(guò)

3、測(cè)試復(fù)合材料對(duì)剛果紅染料的吸附性能，研究了氧化石墨烯的加入量對(duì)于氫氧化鎂納米片吸附染料性能的影響。研究結(jié)果表明氧化石墨烯的加入可以增加氫氧化鎂納米片的比表面積，有助于提高其染料吸附性能，并發(fā)現(xiàn)當(dāng)加入0.5％wt的GO時(shí)復(fù)合材料的吸附性能最佳。同時(shí)復(fù)合材料對(duì)于剛果紅染料的吸附實(shí)驗(yàn)研究表明該材料對(duì)于染料的吸附動(dòng)力學(xué)符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，其吸附熱力學(xué)符合Langmuir熱力學(xué)模型。吸附活化能實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示 GO-Mg(OH)2復(fù)合材料對(duì)于剛果紅

4、染料的吸附過(guò)程屬于物理吸附。
　　鎂鋁層狀雙氫氧化物(Mg/Al layered double hydroxide, Mg/Al LDHs)是以硝酸鎂和硝酸鋁為前驅(qū)體，氫氧化鈉為沉淀劑，十二烷基苯磺酸鈉(dodecylbenzenesulfonate, DBS)為添加劑，通過(guò)一步沉淀法制備得到的，并與氫氧化鎂與氫氧化鋁對(duì)比研究了它們對(duì)于剛果紅染料的吸附性能。研究結(jié)果顯示Mg/Al LDHs吸附剛果紅染料的動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)