鐵氧體復(fù)合材料的制備及吸附龍膽紫染料性能研究.pdf

1、染料分子或它們的代謝物(芳香胺)是由高穩(wěn)定性的芳族結(jié)構(gòu)組成的，所以色度高、毒性高，甚至致癌。所以很必要在染料廢水排放到水域之前處理掉。吸附法因其設(shè)計(jì)簡單，易于操作，對有毒物質(zhì)不敏感等特點(diǎn)在水處理技術(shù)中獲得廣泛應(yīng)用。
　　采用化學(xué)共沉淀法制備了CoFe2O4/AC(活性炭)以及用溶劑熱法合成了MgFe2O4/ANTC(太西無煙煤)和MgFe2O4/CB(炭黑)磁性吸附材料，運(yùn)用振動樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)、X射線衍射儀(XRD)、傅里葉

2、紅外光譜儀(FT-IR)等手段對鐵氧體復(fù)合材料進(jìn)行了表征分析，并通過對龍膽紫染料的吸附實(shí)驗(yàn)的研究，探討了鐵氧體復(fù)合材料的吸附性能。
　　離子強(qiáng)度對CoFe2O4/AC吸附龍膽紫幾乎沒有影響，當(dāng)pH為10.24，加入0.1 gCoFe2O4/AC復(fù)合材料，在30℃下恒溫振蕩3 h后，龍膽紫的去除率可達(dá)到95.44％。吸附過程能夠很好的用Langmuir模型來描述，且在303 K時(shí)，單分子層飽和吸附量達(dá)184.23 mg/g。利用D-

3、R模型計(jì)算吸附自由能的平均值為0.537 kJ/mol，可認(rèn)為吸附過程是物理吸附過程。同時(shí)根據(jù)熱力學(xué)數(shù)據(jù)分析可知，CoFe2O4/AC對龍膽紫的吸附是一個(gè)自發(fā)吸熱的過程。該吸附過程符合二級動力學(xué)模型，整個(gè)吸附過程的吸附速率是由顆粒內(nèi)擴(kuò)散和液膜擴(kuò)散共同控制的。對吸附劑的再生實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，再生5次后，CoFe2O4/AC對龍膽紫的吸附量仍可達(dá)77.89 mg/g，依然具有很好的吸附性能。
　　當(dāng)龍膽紫溶液pH為10.30，加入0.04 g

4、MgFe2O4/ANTC，待吸附達(dá)到平衡后， MgFe2O4/ANTC對龍膽紫的去除率最高可達(dá)90%以上。吸附過程可以用Langmuir模型和Frendlich模型很好地描述，在313 K時(shí)，最大飽和吸附量達(dá)到192.68 mg/g。根據(jù)D-R模型計(jì)算的吸附自由能Ea的平均值為0.391 kJ/mol，表明此反應(yīng)過程是物理吸附過程。通過熱力學(xué)行為分析可得出，MgFe2O4/ANTC對龍膽紫的吸附是一個(gè)自發(fā)放熱過程。該吸附過程符合擬二級動

5、力學(xué)模型，其吸附速率主要是由顆粒內(nèi)擴(kuò)散控制的。對吸附飽和后的MgFe2O4/ANTC進(jìn)行再生，再生5次后的MgFe2O4/ANTC對龍膽紫仍具有一定的吸附能力。
　　MgFe2O4/CB復(fù)合材料在中性條件下對龍膽紫染料廢水進(jìn)行吸附，反應(yīng)3 h后對龍膽紫的去除率可達(dá)到92%以上。此吸附過程可以用Langmuir模型可以很好地描述，在308 K時(shí)，單分子層飽和吸附量達(dá)到126.71 mg/g。從等溫模型擬合數(shù)據(jù)中可以看出，隨著溫度的升