鎂基氫氧化物濕化學法制備及其染料吸附性能研究.pdf

1、隨著人類社會、科技以及工業(yè)的快速發(fā)展，地球生態(tài)環(huán)境遭到了極大的破壞，尤其是水資源受到了嚴重的污染。印染、造紙、服裝、食品以及塑料行業(yè)大量使用有機染料，而這些有機染料會隨著這些行業(yè)的工業(yè)廢水排放進入自然界的水循環(huán)系統(tǒng)，破壞水中動植物的生態(tài)環(huán)境，甚至會危害人類的身體健康。因此急需無污染、高效、經(jīng)濟實用的廢水處理材料和方法來解決廢水中的染料問題。物理吸附被認為是一種環(huán)境友好、效果顯著的水中染料處理手段。19世紀中葉以來，鎂基氫氧化物受到廣泛關

2、注，它被稱為“綠色安全的大自然凈化劑”，其對染料的優(yōu)秀吸附性能，較大的比表面積以及無污染的特性使它成為一種潛力巨大的物理吸附材料。本論文采用濕化學法制備了氧化石墨烯-氫氧化鎂納米片復合材料和鎂鋁層狀雙氫氧化物，并研究了它們對水中陰離子型染料剛果紅的吸附性能。
　　首先以硝酸鎂和氧化石墨烯(graphene oxide, GO)為前驅(qū)體，氫氧化鈉和氨水混合物為沉淀劑，草酸鈉為添加劑通過一步水熱制備出GO-Mg(OH)2復合材料。通過

3、測試復合材料對剛果紅染料的吸附性能，研究了氧化石墨烯的加入量對于氫氧化鎂納米片吸附染料性能的影響。研究結果表明氧化石墨烯的加入可以增加氫氧化鎂納米片的比表面積，有助于提高其染料吸附性能，并發(fā)現(xiàn)當加入0.5％wt的GO時復合材料的吸附性能最佳。同時復合材料對于剛果紅染料的吸附實驗研究表明該材料對于染料的吸附動力學符合準二級動力學模型，其吸附熱力學符合Langmuir熱力學模型。吸附活化能實驗結果顯示 GO-Mg(OH)2復合材料對于剛果紅

4、染料的吸附過程屬于物理吸附。
　　鎂鋁層狀雙氫氧化物(Mg/Al layered double hydroxide, Mg/Al LDHs)是以硝酸鎂和硝酸鋁為前驅(qū)體，氫氧化鈉為沉淀劑，十二烷基苯磺酸鈉(dodecylbenzenesulfonate, DBS)為添加劑，通過一步沉淀法制備得到的，并與氫氧化鎂與氫氧化鋁對比研究了它們對于剛果紅染料的吸附性能。研究結果顯示Mg/Al LDHs吸附剛果紅染料的動力學實驗數(shù)據(jù)符合準二級動