鐵氧體復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)定性的芳族結構組成的，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。吸附法因其設計簡單，易于操作，對有毒物質不敏感等特點在水處理技術中獲得廣泛應用。
　　采用化學共沉淀法制備了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，運用振動樣品磁強計(VSM)、X射線衍射儀(XRD)、傅里葉

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

3、R模型計算吸附自由能的平均值為0.537 kJ/mol，可認為吸附過程是物理吸附過程。同時根據熱力學數據分析可知，CoFe2O4/AC對龍膽紫的吸附是一個自發(fā)吸熱的過程。該吸附過程符合二級動力學模型，整個吸附過程的吸附速率是由顆粒內擴散和液膜擴散共同控制的。對吸附劑的再生實驗發(fā)現(xiàn)，再生5次后，CoFe2O4/AC對龍膽紫的吸附量仍可達77.89 mg/g，依然具有很好的吸附性能。
　　當龍膽紫溶液pH為10.30，加入0.04 g

4、MgFe2O4/ANTC，待吸附達到平衡后， MgFe2O4/ANTC對龍膽紫的去除率最高可達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，最大飽和吸附量達到192.68 mg/g。根據D-R模型計算的吸附自由能Ea的平均值為0.391 kJ/mol，表明此反應過程是物理吸附過程。通過熱力學行為分析可得出，MgFe2O4/ANTC對龍膽紫的吸附是一個自發(fā)放熱過程。該吸附過程符合擬二級動

5、力學模型，其吸附速率主要是由顆粒內擴散控制的。對吸附飽和后的MgFe2O4/ANTC進行再生，再生5次后的MgFe2O4/ANTC對龍膽紫仍具有一定的吸附能力。
　　MgFe2O4/CB復合材料在中性條件下對龍膽紫染料廢水進行吸附，反應3 h后對龍膽紫的去除率可達到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，單分子層飽和吸附量達到126.71 mg/g。從等溫模型擬合數據中可以看出，隨著溫度的升