磁性一維中空納米材料的制備及其處理染料廢水的性能研究.pdf

1、在日常生活中，色彩艷麗的染料在我們的衣食住行中隨處可見，尤其是在印染、紡織、食品加工等行業(yè)。然而由于染料廢水具有色度高、成分復(fù)雜、有機(jī)物含量高、毒性大等特點(diǎn)，是目前工業(yè)中最難處理的廢水之一，且它的存在不僅污染了自然環(huán)境，還對(duì)我們的健康產(chǎn)生了嚴(yán)重的危害。因此研究簡(jiǎn)單高效的染料廢水處理方法已迫在眉睫。
　　目前，偶氮染料廢水處理方法主要有物理法、化學(xué)法、生物法及一些優(yōu)化組合工藝等。在眾多方法中，物理法中的吸附技術(shù)因操作簡(jiǎn)單、低能耗高效

2、率的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用。通常使用較多的吸附劑主要有活性炭、殼聚糖等物質(zhì)，但活性炭的高成本及殼聚糖的易水解問題限制了它們的應(yīng)用，因此開發(fā)高效、價(jià)廉、易再生的新型吸附劑尤為重要。一維中空納米材料的出現(xiàn)引起了科學(xué)界的廣泛關(guān)注，其中空納米結(jié)構(gòu)和大的比表面積使其成為獨(dú)具優(yōu)勢(shì)的新型吸附劑，但納米尺寸的特點(diǎn)導(dǎo)致完成吸附的納米粒子易漂移、難沉降，采用傳統(tǒng)離心或沉淀方法不易回收。對(duì)此，科學(xué)界展開大量研究，最終利用磁分離技術(shù)巧妙的解決了這一難題。
　　本

3、文以埃絡(luò)石納米管和碳納米管為研究對(duì)象，采用溶膠凝膠法制備磁性埃洛石納米管(MHNTs)和磁性碳納米管(MCNTs)，考察兩種吸附劑對(duì)羅丹明B染料廢水的吸附性能，具體研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下：
　?。?）采用溶膠凝膠法合成MnFe2O4/HNTs及MnFe2O4/CNTs，通過SEM、TEM、XRD、VSM、FI-IR等手段對(duì)兩種樣品進(jìn)行表征分析，結(jié)果顯示 MnFe2O4成功負(fù)載到HNTs和 CNTs的表面，復(fù)合材料具有很好的磁性性能，M

4、HNTs飽和磁化強(qiáng)度為26.22emu/g。相比MHNTs，MCNTs表面磁離子分布不均勻，磁性較弱，但不影響磁分離性能的發(fā)揮，可以快速?gòu)娜芤褐蟹蛛x出來。
　?。?）通過實(shí)驗(yàn)研究復(fù)合材料不同用量，pH，濃度和溫度對(duì)羅丹明B吸附性能的影響。研究表明，對(duì)于MHNTs，選擇投加量為0.05 g，去除率可接近100％；pH對(duì)吸附量影響甚小，實(shí)驗(yàn)選擇原始pH；吸附量隨著初始濃度和溫度的提高而增大。而MCNTs吸附羅丹明B過程中，投加量為0.

5、025 g時(shí)去除率已接近100％，與MHNTs不同，吸附量隨著溫度的升高而減小。
　?。?）MHNTs吸附過程符合 Langmuir等溫吸附模型，溫度越高越有利于吸附，吸附為吸熱過程，動(dòng)力學(xué)擬合接近準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。而 Freundlich模型較好的描述了MCNTs的吸附過程，吸附為放熱反應(yīng)，動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果同樣很好的符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。最后通過鍛燒法和溶劑法對(duì)兩種吸附劑進(jìn)行再生研究，結(jié)果表明兩種材料都具有一定的重復(fù)使用性能，MC