硅藻土原位负载网状纳米结构硅酸镁及其对Cr(Ⅵ)吸附性能

采用MgCl_2·6H_2O作为镁源,NH_3·H_2O作为沉淀剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为模板剂,以水热法在硅藻土表面原位生长纳米花状Mg(OH)_2,随反应时间增加,转变成单斜晶系网状结构Mg_3Si_4O_(10)(OH)_2纳米花。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附测试、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对样品进行了表征,结果显示:反应时间为0.5～2.0 h时硅藻土表面以生长Mg(OH)_2为主,样品的比表面积为180 m~2·g~(-1);反应时间至3h时,硅藻土表面Mg(OH)_2转化成网状结构Mg_3Si_4O_(10)(OH)_2,样品比表面积增大到350 m~2·g~(-1),此复合结构对Cr(Ⅵ)最大吸附量可达570 mg·g~(-1)。     

巯基/羧基修饰硅藻土及其对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附性能

以3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTS)、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)、柠檬酸(CA)为原料,采用水浴法、水浴/低温水热法,分别制备了巯基(—SH)、氨基/羧基(—NH2/—COOH)表面修饰的硅藻土。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、氮气吸附-脱附测试、热重/差示扫描量热法、X射线光电子能谱等技术对样品进行了表征,并探讨分析了样品制备机理。当重金属离子溶液pH=7,吸附时间为4 h时,以MPTS制备的巯基修饰硅藻土吸附剂对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的最大吸附容量分别为396、365 mg·g^-1;以APTES、CA制备的氨基/羧基缩合修饰硅藻土吸附剂对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)最大吸附容量分别为485、462 mg·g^-1。     

γ-AlOOH/Al2O3修饰硅藻土的制备与Cs+、Pb2+吸附性能

以结晶氯化铝(AlCl₃·6H₂O)作为铝源,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为模板剂,采用水热法在硅藻土盘上制备了束状纳米结构γ-AlOOH/Al₂O₃复合吸附剂。采用XRD、SEM、TEM、TG/DSC、N₂吸脱附等对样品进行了表征。研究了样品对¹³³Cs⁺及Pb²⁺的吸附能力。研究表明,样品γ-AlOOH/硅藻土、γ-Al₂O₃/硅藻土,对Cs⁺及Pb²⁺均具有良好的吸附性能,两者对Cs⁺的去除率分别为98.9%和99.6%;对Pb²⁺的最大吸附量分别为357.1、416.7 mg·g^-1。两种样品对Pb²⁺的吸附均符合Langmuir吸附模型。     

空心介孔WO3球的制备及光催化性能

采用喷雾干燥法制备中空偏钨酸铵球,通过调整热处理温度制备空心介孔WO3球。结果表明:具有Keggin结构的[H2W12O40]6-金属簇的破坏温度区间为417~439℃;在热处理温度为500、550℃,仍有少量的铵根和结合水没有分解,除了WO3外,还存在(NH4)0.06WO3(H2O)0.11;当热处理温度在600℃以上时,偏钨酸铵完全分解为WO3;热处理温度为700℃,保温时间为2h,得到空心介孔WO3球。其形成机理为:空心的偏钨酸铵球,在热处理过程中由于各亚晶的位向不一致,各亚晶沿着[002]晶向择优生长,亚晶形成狭长颗粒,从而在空心球表面形成了介孔;但当热处理温度为800℃,保温时间为2 h,晶粒与晶粒之间通过合并而长大,孔道也随之消失;空心介孔WO3球具有良好的光催化效果,500 W高压汞灯照射150 min甲基蓝的降解率为65.9%。     

γ-AlOOH/Al2O3修饰硅藻土的制备与Cs+、Pb2+吸附性能

以结晶氯化铝(AlCl₃·6H₂O)作为铝源,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为模板剂,采用水热法在硅藻土盘上制备了束状纳米结构γ-AlOOH/Al₂O₃复合吸附剂。采用XRD、SEM、TEM、TG/DSC、N₂吸脱附等对样品进行了表征。研究了样品对¹³³Cs⁺及Pb²⁺的吸附能力。研究表明,样品γ-AlOOH/硅藻土、γ-Al₂O₃/硅藻土对Cs⁺及Pb²⁺均具有良好的吸附性能,两者对Cs⁺的去除率分别为98.9%和99.6%;对Pb²⁺的最大吸附量分别为357.1、416.7mg·g^-1。两种样品对Pb²⁺的吸附均符合Langmuir吸附模型。