磁性復合材料的制備及其對茜素紅的吸附性能研究.pdf

1、茜素紅（AR）是一種具有代表性的蒽醌類染料，是印染行業(yè)常用的染料之一。其結(jié)構(gòu)復雜、穩(wěn)定，不易處理，且具有較高毒性，已成為印染工業(yè)較難處理的污染物之一。吸附法因其高效、快速、穩(wěn)定性好、操作簡單并對有毒物質(zhì)不敏感等優(yōu)點，成為去除茜素紅的有效方法。因此，制備吸附能力強、廉價、適用條件廣泛且容易分離回收的功能化磁性復合材料，進行AR染料廢水的處理，具有重要的現(xiàn)實意義。
　　論文分別選擇了兩種無機材料（活性炭和無煙煤）和一種有機材料（聚苯胺

2、）與鐵氧體復合，合成了三種磁性復合材料作為吸附劑。運用振動樣品磁強計（VSM）、傅里葉紅外光譜儀（FT-IR）、X射線衍射儀（XRD）、比表面積及孔徑分析、零電荷電位（pHpzc）等手段對復合材料進行了表征分析。分別研究了磁性復合材料對AR的吸附性能，包括吸附條件、吸附熱力學、吸附動力學和吸附劑再生。
　　采用溶劑熱法，合成了Fe3O4/AC（活性炭）磁性復合材料。吸附條件為：T=35℃， pH=3.00，吸附劑用量0.030 g

3、，吸附平衡時間180 min；吸附等溫線研究表明：Fe3O4/AC對AR的吸附，同時符合Langmuir模型和Freundlich模型，屬于優(yōu)惠吸附；熱力學研究表明：Fe3O4/AC對AR的吸附過程是自發(fā)的，吸熱的過程；動力學研究表明：Fe3O4/AC對AR的吸附符合假二級動力學模型，整個吸附過程的限速步驟主要為液膜擴散；吸附劑再生結(jié)果表明：無水乙醇再生6次后的Fe3O4/AC，仍具有一定的吸附AR的能力。
　　采用溶劑熱法，合成

4、了Fe3O4/ANTC（無煙煤）磁性復合材料。吸附條件為：T=30℃， pH=3.00，吸附劑用量0.055 g，吸附平衡時間180 min；吸附等溫線研究表明：Fe3O4/ANTC對AR的吸附，同時符合Langmuir模型和Freundlich模型，屬于優(yōu)惠吸附；熱力學研究表明：Fe3O4/ANTC對AR的吸附過程是自發(fā)的，放熱的過程；動力學研究表明：Fe3O4/ANTC對AR的吸附符合假二級動力學模型，整個吸附過程的限速步驟主要為液

5、膜擴散；吸附劑再生結(jié)果表明：0.1 mol/L的NaOH溶液再生6次后的Fe3O4/ANTC，仍具有一定的吸附AR的能力。
　　采用原位化學氧化聚合法，合成了NiFe2O4/PANI（聚苯胺）復合材料。吸附條件為：T=35℃，pH=4.00～8.60，吸附劑用量0.030 g，吸附平衡時間45 min；吸附等溫線研究表明：NiFe2O4/PANI對AR的吸附，符合Langmuir模型，為單分子層吸附，且屬于優(yōu)惠吸附；熱力學研究表明