本文以硝酸镁、硝酸铝为原料,以碳酸钠和氢氧化钠为沉淀剂和pH值调节剂,采用液相沉淀法制备了纳米镁铝水滑石层状化合物(Mg-Al-LDHs),利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及X射线能谱分析仪(EDS)系统比较研究了pH值、反应温度、镁铝比等条件对合成LDHs晶体微结构及晶体生长的影响,同时利用生长基元的配位体理论对其生长机理进行了初步探讨,在此基础上,以甲基橙(MO)模拟染料废水为吸附对象,考察了最佳条件下制备的LDHs培烧产物的吸附性能和吸附机理.研究结果表明:pH值、温度的增加有利于生成结构单一、结晶性、规整性较好的镁铝水滑石晶体,产物晶粒尺寸及径厚比呈增大趋向.当反应温度等于或大于80℃时,温度的升高对镁铝水滑石晶体的形态影响较小.镁铝比的改变对产物的物相影响较小,但影响产物的结晶及生长,当镁铝比为3∶1时,所得产物晶粒的规整度、均一性最好,尺寸约为70-100 nm,厚度为20 nm左右,镁铝比为1∶1时,晶粒粒径明显减小,约为30 nm左右.最佳条件下合成的纳米镁铝水滑石焙烧产物具有较好的吸附性能,随着时间的增加,吸附脱色率逐渐增加,当吸附时间达到70 min,LDO对染料的吸附逐渐达到饱和平衡,脱色率达到90％以上,吸附动力学研究表明LDHs对甲基橙的吸附过程更符合准一级动力学方程,其R2值更接近1,吸附等温线符合Iangmuir模型.
参考文献
| [1] | 张骄佼;田森林;周键.镁铝水滑石的合成与应用研究进展[J].材料导报,2013(7):144-148. |
| [2] | Yanjun Lin;Guirong Wang.Recent Advances in the Preparation of Layered Double Hydroxides[J].Recent Patents on Nanotechnology,20123(3):169-173. |
| [3] | 刘洁翔;张晓光.阴离子插层镁铝水滑石结构及相互作用的理论研究[J].燃料化学学报,2013(6):761-768. |
| [4] | Jaime S. Valente:Julia Prince;Ana M. Maubert.Physicochemical Study of Nanocapsular Layered Double Hydroxides Evolution[J].The journal of physical chemistry, C. Nanomaterials and interfaces,200914(14):5547-5555. |
| [5] | Qiang Wang;Hui Huang Tay;Zhanhu Guo;Luwei Chen;Yan Liu;Jie Chang;Ziyi Zhong;Jizhong Luo;Armando Borgna.Morphology and composition controllable synthesis of Mg-Al-CO_3 hydrotalcites by tuning the synthesis pH and the CO_2 capture capacity[J].Applied clay science,2012Jan.(Jan.):18-26. |
| [6] | 吴健松;肖应凯;汪剑宇;文丽容.水滑石晶体生长机理[J].中国科学（技术科学）,2012(4):486-492. |
| [7] | 于洪波;徐冰;姜楠;高宏.Mg-Al水滑石的水热合成及晶面选择性生长[J].硅酸盐通报,2010(2):404-408,421. |
| [8] | 冯怡;马天翼;刘蕾;袁忠勇.无机纳米晶的形貌调控及生长机理研究[J].中国科学B辑,2009(9):864-886. |
| [9] | Chang, Z.;Wu, C.;Song, S.;Kuang, Y.;Lei, X.;Wang, L.;Sun, X..Synthesis mechanism study of layered double hydroxides based on nanoseparation[J].Inorganic Chemistry: A Research Journal that Includes Bioinorganic, Catalytic, Organometallic, Solid-State, and Synthetic Chemistry and Reaction Dynamics,201315(15):8694-8698. |
| [10] | 王巧巧;倪哲明;张峰;毛江洪;姚萍;刘晓明.镁铝二元水滑石的焙烧产物对染料废水酸性红88的吸附[J].无机化学学报,2009(12):2156-2162. |
| [11] | 李燕;史晓琴;赵巧云.镁铝类水滑石对阳离子染料中性红的吸附及机理研究[J].化学通报（印刷版）,2014(10):985-989. |
| [12] | 薛继龙;钱萍萍;倪哲明.阴离子型有机化合物在LDHs上的动力学和热力学研究[J].无机化学学报,2014(5):1009-1016. |
| [13] | 王絮;于洪波;刘赛月;高宏.镁铝水滑石焙烧产物对甲基橙溶液的吸附性能[J].硅酸盐通报,2013(10):1984-1988. |
| [14] | Touati, S.;Mansouri, H.;Bengueddach, A.;De Roy, A.;Forano, C.;Prevot, V..Nanostructured layered double hydroxide aerogels with enhanced adsorption properties[J].Chemical communications,201257(57):7197-7199. |
| [15] | Hassina Zaghouane-Boudiaf;Mokhtar Boutahala;Loubna Arab.Removal of methyl orange from aqueous solution by uncalcined and calcined MgNiAl layered double hydroxides (LDHs)[J].Chemical engineering journal,2012:142-149. |
上一张
下一张
上一张
下一张
计量
- 下载量()
- 访问量()
文章评分
- 您的评分：
-
10%
-
20%
-
30%
-
40%
-
50%