焙烧态Ca-Mg-Al类水滑石的制备及其吸附As(V)的研究

实验合成了一种焙烧态Ca-Mg-Al类水滑石,通过吸附动力学、吸附热力学及pH值的影响实验研究其对As (V)的吸附性能;并通过X射线衍射(XRD)、比表面积及孔径(BET)、场发射扫面电子显微镜(FESEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等测试对合成材料进行表征并分析其吸附机理.实验结果表明,焙烧态Ca-Mg-Al 类水滑石对As(V)具有较强的吸附能力,其最大吸附量为71.86 mg/g,其吸附行为较符合Freundlich吸附等温方程和准一级动力学方程,且在不同的pH值下均能保持较好的吸附能力.焙烧态Ca-Mg-Al 类水滑石吸附As(V)的吸附机理主要包括类水滑石晶体结构的重建以及其表面羟基官能团的络合作用.     

去除水中腐殖酸的磁性焙烧态类水滑石制备与表征

采用共沉淀法一步合成系列类水滑石负载磁性粒子的颗粒,经煅烧得到磁性焙烧产物.利用焙烧产物吸附水中腐殖酸,得到磁性焙烧态锌铝类水滑石去除腐殖酸效果较好.考察了磁性焙烧态锌铝类水滑石制备条件对腐殖酸去除效果的影响,通过正交试验优化了制备条件.静态吸附实验表明:吸附剂投加量0.2 g/L, 30 min内20 mg/L腐殖酸去除率为97.96%.X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、热重-差热(TG-DSC)和比表面积(SSA)表征结果表明:一定量的磁性基质掺入并没有破坏锌铝类水滑石典型的层状结构;焙烧态产物为氧化物,磁性保持良好;比表面积达80.00 m2/g.磁性焙烧态锌铝类水滑石在水中因"记忆效应"而结构重建通过表面吸附和腐殖酸结构中小尺寸的官能团插层快速去除腐殖酸.     

水热法制备Mg-Fe类水滑石及对水中硫酸根离子吸附的研究

采用尿素分解水热合成法制备Mg-Fe类水滑石,并通过XRD,FF-IR表征.利用Mg-Fe类水滑石焙烧产物对水中硫酸根离子进行一定条件的吸附去除.结果表明,Mg-Fe类水滑石层间阴离子为碳酸根,结晶效果较好.焙烧后Mg-Fe类水滑石在pH =4～8,温度为35℃,对初始浓度500 mg/L硫酸根离子具有较好的吸附能力,90 min可快速达到吸附平衡,吸附数据表明该吸附符合准二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir吸附模型,最大吸附量为151.51 mg/g.     

二元类水滑石的制备及磷的吸附性能研究

采用水热法合成一系列二元Mg-Al、Zn-Al、Ni-Al和Co-Al类水滑石样品。通过XRD、SEM、FT-IR、BET对制得样品进行表征。以KH2PO4溶液模拟含磷废水,考察吸附磷酸盐时吸附时间、溶液初始pH值、吸附剂投加量等因素对吸磷效果的影响。实验结果表明:在25℃时,初始pH=6的条件下,Zn-Al类水滑石吸附效果最好,对磷酸盐的去除率达94%,吸附量是24.965mg/g,其吸附动力学和吸附等温线分别符合准二级动力学方程和Langmuir方程。     

棉花模板Zn/Ti/Fe-LDO吸附水中硝酸盐机制

通过共沉淀-焙烧法制备以棉花为模板的Zn/Ti/Fe焙烧态类水滑石(YLDO)和无棉花模板的Zn/Ti/Fe焙烧态类水滑石(NLDO),运用SEM、N2吸附法、FTIR和XRD对其进行表征,考察YLDO和NLDO对水中硝酸盐的吸附机制及其紫外光催化再生的机理。结果表明,YLDO在形态中引入棉花的遗迹,比表面积增大为74.8 m2·g-1,大孔数量增加;在化学成分上引入了C元素,提高了吸附性能;形成磁性物质,可通过磁性分离回收。pH为7、298K时,YLDO对水中硝酸盐的最大吸附量为66.57mg·g-1,比NLDO增加了22.6%。YLDO和NLDO吸附硝酸盐的吸附等温线符合Langmuir方程,吸附动力学可用准二级动力学方程来描述,吸附热力学研究表明吸附过程为自发吸热过程。吸附饱和的YLDO和NLDO可在紫外光照射下再生,5次再生循环后仍保持较高的吸附性能。YLDO可通过吸附-磁分离-紫外光催化再生工艺有效去除水中硝酸盐,不产生二次污染,在硝酸盐废水处理中具有潜在的应用前景。     

镍镁铝三元水滑石类化合物的合成和表征

采用恒定pH值法合成了NiMgAl-HTLcs三元类水滑石化合物,利用X射线衍射、差热分析对合成物进行了表征.讨论了pH值、原料配比、焙烧温度对合成水滑石结构的影响.结果表明在体系pH值8～9,n(Mg+Ni)n(Al)=1～3、n(Mg)n(Ni)=8～16条件下采用恒定pH值法可得到晶相单一的NiMgAl-HTLcs,焙烧温度高于500℃水滑石结构完全破坏,生成NiO、MgO和Al2O3复合氧化物.     

镁铝水滑石的合成及其在废水脱磷中的应用研究

采用共沉淀法合成了镁铝水滑石,考察了镁铝比、沉淀剂用量、反应时间、搅拌速率、焙烧温度等对镁铝水滑石吸附磷性能的影响。实验结果表明:Mg/Al-LDH对水中的磷具有良好的吸附作用。其最佳制备条件为:Mg/Al摩尔比3:1、沉淀剂用量[16OH~-+CO_3~(2-)]/[6Mg~(2+)+2Al~(3+)]摩尔比1:1、反应时间3 h、搅拌速度300 r×min~(-1)。当吸附剂用量为0.3 g,水中磷的吸附率可达到100%。经过500℃焙烧3 h,吸附剂用量0.1 g时,吸附率比未焙烧的水滑石提高了18%。使用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、比表面积及孔径分析仪(BET)等手段对镁铝水滑石的结构进行了表征。并对其吸附动力学进行了研究,其吸附动力学表现为假二级动力学。     

水滑石类材料在重金属废水治理中的应用进展

总结了水滑石类材料对重金属离子吸附机理主要为离子交换作用、记忆效应、螯合作用和表面吸附;重点介绍了国外关于未焙烧水滑石、焙烧态水滑石以及插层水滑石在重金属废水治理中的最新研究应用进展;指出利用构成水滑石层板及插入层间的离子种类和数量的可调控性,可制备一系列具有特殊性能的水滑石类材料,将极大拓宽水滑石材料在吸附领域的应用范围;同时水滑石类材料合成简单、易于分离、成本低廉及可重复利用,显示了其在重金属废水处理中的良好应用前景.     

Zn-Al类水滑石磷吸附剂的制备及其吸附性能

采用共沉淀法制备了一系列Zn-Al类水滑石吸附剂,并考察了制备条件对其磷酸盐吸附性能的影响。结果表明,在制备温度为70℃、共沉淀剂为NaOH、陈化时间为6 h及焙烧温度为300℃时得到的Zn-Al类水滑石对城市污水处理厂污泥脱水液中磷酸盐的吸附效果最好,其饱和吸附容量达72.46 mg P·(g吸附剂)^-1。该吸附剂吸附水中磷的动力学拟合效果表现为假二级动力学方程>Elovich方程>假一级动力学方程。吸附等温线符合Langmuir吸附模型。     

Zn-Al水滑石及其焙烧产物对水中磷的吸附研究

用水热法制备了不同尿素浓度下的Zn-Al水滑石,焙烧后制得焙烧态水滑石,用XRD、SEM 、BET、FTIR等方法对样品进行了表征,考察了水滑石及焙烧产物对水中磷酸盐的吸附性能.结果表明:水滑石对磷酸盐的吸附基本符合假二级动力学方程和Langmuir吸附等温式,当尿素浓度为0.6 mol/L,150℃水热24h,300...     

钙铝类水滑石的清洁制备及其对甲基橙的吸附

以氢氧化钙、氢氧化铝和碳酸钠为原料,利用清洁法制备了钙铝类水滑石,并探讨了制备方法对钙铝类水滑石吸附甲基橙(MO)性能的影响.通过X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(IR)、比表面积分析仪、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)表征其组成与结构.结果表明,与传统共沉淀法相比,在相同吸附条件下,清洁法制备的钙铝类水滑石(Ca4Al-LDHs-1)对MO的吸附性能更优,MO的去除率(90.4％)是共沉淀法的5.5倍.此外,Ca4Al-LDHs-1对MO的吸附更符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir等温方程,当MO初始质量浓度为600 mg/L时,Ca4Al-LDHs-1的平衡吸附容量达545 mg/g.     

Cu-Mg-Al复合金属氧化物对Cr(VI)的吸附性能

首先采用水热法制备了Cu-Mg-Al类水滑石,然后通过焙烧制得吸附材料Cu-Mg-AlLDOs,最后将Cu-Mg-Al-LDOs用于处理模拟废水中的Cr(VI)。分别考察了反应时间、反应温度及pH值对Cr(VI)去除率的影响,同时对吸附反应动力学及反应活化能进行了研究。结果表明:当反应时间为30min、反应温度为40℃、pH值为5~6时,Cr(VI)的去除率最高;该反应更符合拟二级动力学方程,反应活化能为11.82kJ/mol,表现为扩散控制过程。     

改性镁铝水滑石对污水中磷酸盐的吸附性能研究

使用浸渍法制备了金属氧化物负载的镁铝水滑石,采用X射线衍射光谱(XRD)和傅立叶变换红外光谱(FT-IR)对水滑石及焙烧水滑石进行了表征。以模拟污水中的磷酸盐为污染物,对焙烧水滑石以及焙烧改性水滑石的磷酸盐吸附性能进行了评价。结果表明,负载金属氧化物可以促进镁铝水滑石对磷酸盐的吸附,其中焙烧温度是一个重要的影响因素。     

Mn2+掺杂Mg/Al水滑石强化水中磷酸盐吸附性能

由于磷酸盐过量引起的富营养化对生态系统和人类健康产生的不利影响，已成为迫切需要解决的全球性环境问题。采用共沉淀法制备了Mn²⁺掺杂的Mg/Al/Mn三元类水滑石材料，实现了废水中磷酸盐的有效去除。采用X射线衍射(XRD)技术对Mg/Al/Mn类水滑石的结构进行了表征，并考察了吸附时间、初始磷浓度以及溶液pH值对磷酸盐吸附效果的影响。结果表明：适量掺杂Mn²⁺能增大类水滑石的层间距，有利于磷酸盐的吸附。Mg/Al/Mn类水滑石对磷酸盐的吸附动力学过程符合准二级动力学模型，而吸附等温线适合用Langmuir模型描述。当Mn²⁺占所有金属离子百分比为2.5%时，理论饱和吸附量最大，达到119.7 mg/g,约为Mg/Al水滑石的2倍。此外，Mg/Al/Mn类水滑石还具有宽的pH值适应范围(3～11)。以上结果表明Mg/Al/Mn三元类水滑石是一种有前途的吸附剂，可用于废水中磷酸盐的高效处理。     

不同形貌镁铝水滑石的可控合成及其对氯离子的吸附性能

以硝酸镁、硝酸铝为原料,尿素为沉淀剂,采用水热法在不同条件下合成了不同形貌的镁铝水滑石LDH-1、LDH-2、LDH-3。通过SEM、XRD、BET和EDS对合成的样品进行了表征;考察了不同形貌水滑石及其焙烧产物(LDO-1、LDO-2、LDO-3)对溶液中氯离子的吸附性能。结果表明:采用水热法添加乙二醇可合成棒状镁铝水滑石(LDH-1),添加乙醇可合成片状六边形镁铝水滑石(LDH-2),添加四丙基氢氧化铵可合成立方体镁铝水滑石(LDH-3)。其中,LDH-2形貌规整均一,片间形成交叉支撑结构,比表面积为115.311 m2/g,在室温条件下,其对氯离子的最大吸附量为24.72 mg/g。LDO-2吸附氯离子的最优操作条件:温度为35℃,pH值为8,焙烧温度为450℃。在此条件下,焙烧产物(LDO-2)吸附氯离子的能力大大增强,最大吸附量为96.07 mg/g。     

镁铝二元水滑石焙烧产物对酸性紫90染料的吸附性能(英文)

研究了镁铝比为3:1的二元水滑石(layered double hydroxides)焙烧产物(MgAl–LDO,layered double oxide)对弱酸性染料酸性紫90(C40H27CrN8Na2O10S2,AV90)的吸附性能。X射线衍射和Fourier变换红外光谱的结果显示:由于水滑石的"结构记忆效应",在富水条件下,MgAl–LDO会吸附部分AV90阴离子进入水滑石层间,从而恢复为层状结构的MgAl–LDHs。研究结果表明:MgAl–LDO对AV90具有良好的去除效果,在298 K,pH=9.7条件下,MgAl–LDO对AV90去除率高达99.7%,吸附容量为999.78 mg/g。MgAl–LDO对AV90的吸附过程同时符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,并且是一个自发、放热的过程。动力学研究表明:该吸附动力学符合准二级动力学模型。吸附实验结果同时表明:MgAl–LDO吸附性能优于活性炭和二氧化硅等传统吸附剂,经三次回收利用的MgAl–LDO对AV90仍具有良好的吸附性能。     

焙烧水滑石的制备及其吸附Cr(VI)的研究

通过共沉淀法制备Mg-Al水滑石,考察制备温度、pH值、离子比等因素对水滑石吸附Cr(VI)的影响,探讨最佳制备条件。再将水滑石进行焙烧,通过控制变量法考察投加量、吸附时间、pH值、温度和初始浓度对LDO吸附Cr(VI)的影响。结果表明,最佳制备条件pH约为9、离子比为3∶1、制备温度为70℃;LDO最佳的吸附条件为固液比为0.3%、时间为120 min、pH约为6、温度为35℃,最大吸附量为26.432 mg/g;LDO吸附Cr(VI)的过程更符合Langmuir吸附等温式和准二级动力学模型。     

硝酸镧改性锌铝水滑石复合材料的制备及性能研究

通过共沉淀法在一定温度下合成硝酸镧改性锌铝水滑石复合材料。利用XRD、SEM、FTIR等对其进行表征。采用单因素实验探究吸附磷酸盐时影响因素(初始pH、吸附反应时间、溶液初始浓度),考察了复合材料的循环吸附性能。并研究吸附动力学模型和吸附等温模型。结果表明,当pH=4,处理25 mg/L磷酸二氢钾模拟废水,吸附反应时间11 h后,该复合材料对磷酸盐的吸附量达到最大值60.4 mg/g,去除率为96%。经过3次循环再生后,该复合材料对磷酸盐的吸附量仍保持在46 mg/g以上。经拟合结果发现硝酸镧改性锌铝水滑石复合材料吸附磷酸盐符合拟二级动力学方程和Freundlich吸附等温模型。该吸附过程的吸附机理为化学吸附。     

离子交换纤维除As(Ⅴ)性能研究

研究比较了几种吸附材料的除As(Ⅴ)性能,结果发现,颗粒活性炭的除As(Ⅴ)效果较差,活性氧化铝对As(V)有一定的去除效果,离子交换纤维(IEF)除As(Ⅴ)的效果最好.作者着重研究了IEF除As(Ⅴ)的吸附等温线和反应动力学,考察了pH、共存阴离子对IEF除As(Ⅴ)的影响.研究发现,Freundlich吸附等温线模型要好于Langmuir模型.吸附速率符合拟一级反应动力学.IEF的除As(Ⅴ)潜力较大,在As(Ⅴ)初始质量浓度为25 mg/L时,其吸附As(Ⅴ)的能力达285mg/g.pH偏酸性有利于吸附的进行.但共存离子的存在影响砷的吸附,通过负载铁到IEF上,可有效地解决这一问题,且总的吸附As(Ⅴ)的能力有一定的提高.     

ZnAlLa类水滑石对污泥脱水液中磷酸根的吸附

通过共沉淀法合成了ZnAlLa三元类水滑石,并考察了其结构特征和对磷酸根的吸附性能。结果表明,在保持类水滑石层状结构的条件下,La的适量掺杂可增强吸附剂对磷酸根的吸附。当Zn∶Al∶La摩尔比为2.00∶0.90∶0.10时,ZnAlLa类水滑石在24h内对污泥脱水液中磷酸根的吸附量为35.15mgP.g-1,比无La时的吸附量提高了41.9%。300℃焙烧处理后,ZnAlLa样品转化为亚稳态的复合金属氧化物,同时比表面积明显增加,其磷酸根吸附量约为焙烧前的1.48倍。ZnAlLa对磷酸根的吸附在pH变化及竞争离子存在时表现出较强的稳定性。该吸附剂对污泥脱水液中磷酸根的吸附符合假二级吸附动力学;吸附等温线表现为Langmuir型。