凹凸棒石-Fe-,3-O-,4--碳復(fù)合材料的制備及其對(duì)苯酚的吸附性能研究.pdf

1、本文采用水熱法制備了凹凸棒石/碳和凹凸棒石/Fe3O4/碳復(fù)合材料，通過在凹凸棒石表面負(fù)載碳和Fe3O4改善凹凸棒石親有機(jī)性和磁性能，并考察了制備條件對(duì)材料微觀結(jié)構(gòu)和吸附性能的影響。主要內(nèi)容如下：
　　 (1)以凹凸棒石、葡萄糖為原料，硫酸亞鐵銨為催化劑，水熱180℃反應(yīng)12 h，制得凹凸棒石/碳復(fù)合材料。葡萄糖分子在水熱條件下碳化為直徑50nm的碳顆粒，負(fù)載在凹凸棒石表面，復(fù)合材料中含有-CH有機(jī)官能團(tuán)。隨著反應(yīng)溫度的升高、時(shí)

2、間的延長(zhǎng)和催化劑投入量的增加，凹凸棒石棒束表面的碳層厚度逐漸增加。
　　 (2)通過靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)，凹凸棒石/碳復(fù)合材料對(duì)苯酚的去除率達(dá)到70％，是凹凸棒石原礦(18％)的3倍之多；復(fù)合材料對(duì)苯酚的吸附動(dòng)力學(xué)符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，吸附熱力學(xué)符合Langmuir等溫吸附方程；吸附熱力學(xué)參數(shù)吉布斯自由能變⊿G°、焓變⊿H°和熵變⊿S°均為負(fù)值，說明吸附劑對(duì)苯酚的吸附是一個(gè)自發(fā)、放熱和熵減小的過程。
　　 (3)分別以氨水和Na

3、OH調(diào)節(jié)pH值制備凹凸棒石/Fe3O4/碳復(fù)合材料，產(chǎn)物的磁化率值分別為15562.92×10-8m3/kg和16064.64×10-8m3/kg，用磁分離工序即可把該吸附材料從溶液中快速分離出來；鐵的磁性氧化物部分以Fe3O4的形態(tài)負(fù)載到了凹凸棒石表面，其含量分別為5.44％和6.14％；碳以無定形的形態(tài)負(fù)載在凹凸棒石晶體表面；以氨水調(diào)節(jié)pH值制備的復(fù)合材料中含碳量為20.59％，對(duì)苯酚的去除率為57％；而以NaOH調(diào)節(jié)pH值所得復(fù)合