LDHs、MMO納米粒子的制備與有序組裝及其在廢水處理中的應(yīng)用研究.pdf

1、本論文從廢水處理的角度出發(fā)，研究了層狀復(fù)合金屬氫氧化物（Layered double hydroxides，簡(jiǎn)寫為L(zhǎng)DHs）及復(fù)合金屬氧化物(MixedMetal Oxides，簡(jiǎn)寫為MMO)納米粒子的制備及有序組裝，并將其用于以S2-為代表的無(wú)機(jī)陰離子污染物和以甲基橙（Methyl Orange，簡(jiǎn)寫為MO）為代表的有機(jī)陰離子污染物的去除，考察了反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)與去除性能的關(guān)系，對(duì)去除機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)而深入的研究。具體研究?jī)?nèi)容和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下

2、：
　　 1、采用共沉淀法及成核/晶化隔離法分別制備了Cl-、CO32-插層的MgAl-LDHs納米粒子，并以MgAl-CO3-LDHs為前體制備出MgAl-MMO納米粒子。利用MgAl-Cl-LDHs層間陰離子的可交換性及MgAl-MMO的結(jié)構(gòu)記憶效應(yīng)，詳細(xì)探討了反應(yīng)物和產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)與去除性能的關(guān)系，研究了對(duì)s2-的去除性能，提出了不同去除機(jī)理。結(jié)果表明，MgAl-MMO具有較MgAl-Cl-LDHs更為優(yōu)良的去除S2-性能。在

3、pH值為9時(shí)，S2-發(fā)生水解且主要以HS-存在于溶液中。采用MgAl-Cl-LDHs時(shí)，HS-的離子交換能力比Cl弱，不能通過(guò)與Cl-交換進(jìn)入層間，去除機(jī)理主要是表面吸附HS-及將其氧化成S-O32-。在MgAl-MMO體系中，HS-在MMO的結(jié)構(gòu)恢復(fù)過(guò)程中迅速進(jìn)入層間，同時(shí)HS-被MgAl-MMO催化氧化成S2O32-、S2-和S3-，極大的提高了去除能力。Mg/Al比為2的LDHs在500℃下焙燒的產(chǎn)物MgAl-MMO對(duì)S2-的去除

4、率能夠達(dá)到98％以上，以MgAl-MMO去除S2-的方法可作為一種高效除S2-的方法。
　　 2、采用設(shè)備要求簡(jiǎn)單、操作容易的溶劑蒸發(fā)法，成功地將ZnAl-NO3-LDHs納米粒子有序組裝成薄膜，并以其為前體制備出粒子有序組裝的ZnAl-MMO薄膜。采用成核/晶化隔離法制備粒徑分布均勻的LDHs納米粒子，將其配制成一定濃度的懸浮液并蒸發(fā)溶劑制備ZnAl-NO3-LDHs薄膜。研究表明LDHs粒子間存在面-面作用和邊-邊作用，能夠

5、形成均勻致密的(00l)取向LDHs薄膜。該ZnAl-NO3-LDHs薄膜具有單分散的納米粒徑、良好的(00l)取向和透明性、大面積（可達(dá)厘米級(jí)）連續(xù)的特點(diǎn)。將其高溫焙燒經(jīng)過(guò)拓?fù)滢D(zhuǎn)化可制備出粒子分散均勻、具有(002)擇優(yōu)取向的、大面積連續(xù)的ZnAl-MMO薄膜。
　　 3、以MO模擬水體有機(jī)陰離子污染物，研究了ZnAl-NO3-LDHs及ZnAl-MMO薄膜對(duì)MO的去除性能，詳細(xì)探討了反應(yīng)物及產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)與去除性能的關(guān)系，提出了