ZnCr双金属层状材料对废水中酸性红14的吸附性能

采用共沉淀法制备性能优异的层状材料锌铬水滑石(Zn_xCr-LDHs, x=2, 3, 4), 并探究各种因素对吸附酸性红14(AR14)的影响。XRD、ICP、FTIR及BET表征结果表明：合成的Zn_xCr-LDHs晶型良好且稳定, 具备介孔结构。实验结果表明：最佳吸附剂为Zn₃Cr-LDHs, 比表面积为101 m²·g^-1, 对AR14的最大吸附容量为484.63 mg·g^-1。同时, 降低溶液pH值和提高溶液温度均可促进AR14的吸附。该吸附过程分别符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型。结合Materials Studio 5.5软件模拟, 推测该吸附机理主要以表面吸附为主, -SO₃^-基团是反应点。     

镁铝二元水滑石的焙烧产物对染料废水酸性红88的吸附

研究了镁铝水滑石的焙烧产物(LDO)对阴离子染料废水酸性红88(AR88)的吸附特征。分别考察了染料的初始浓度、吸附剂投加量、初始pH值、反应温度和竞争离子等因素的影响,并用XRD、红外光谱对水滑石以及吸附前后的LDO进行了表征。实验结果表明：LDO对高浓度的AR88具有良好的去除效果,在15 ℃、pH=10～11下,1.0 g·L^-1的LDO对浓度为2 000 mg·L^-1的AR88的去除率可高达99.95%,吸附容量为1 999.0 mg·g^-1。经4次回收重复利用的LDO对AR88的去除率仍为90%以上。     

酸性溶液中甲基红在钢表面的吸附

甲基红等有机染料类化合物可以作为金属缓蚀剂[1- 2 ] 。本文依据电化学测量结果 ,拟建立一种吸附模型 ,以便于讨论酸性水溶液中甲基红在钢表面的吸附等温式 ,解释甲基红在钢表面的吸附行为及其对钢电化学腐蚀的影响。1　实验部分所用试剂见文献 (2 )。工作电极为钢电极(2 0 #碳钢 ) ,以环氧树脂封涂绝大部分 ,余 0 3ｃｍ2(1 2ｃｍ×0 2 5ｃｍ)作为研究表面。使用前用水磨砂纸磨光亮 ,并用蒸馏水洗净 ,擦干备用。以大面积铂片为辅助电极 ,饱和甘汞电极 (ＳＣＥ)为参比电极 ,试验所测的所有电极电位均是相对于ＳＣＥ的数值。极化曲线、交…     

Mg/Al水滑石的焙烧产物吸附酸性红88的动力学和热力学机理研究

文章研究了Mg/Al水滑石焙烧产物(LDO)对酸性红88 (AR88)的吸附性能及其机理. 考察了温度对其吸附性能的影响, 探讨了吸附过程的动力学和热力学规律. 热力学研究表明: LDO对AR88的吸附过程稍符合Langmuir等温吸附. 从Langmuir等温式计算的 , 为负值, 表明吸附过程为放热、熵减小的过程, 这是因为LDO在吸附酸性染料后恢复了层状结构|不同温度下 均为负值, 表明吸附过程是自发进行的. 动力学研究表明: 吸附动力学符合准二级动力学模型, 动力学计算吸附过程的活化能E_a＝54.53 kJ•mol^－1. 利用Materials Studio 4.3软件中的CASTEP程序模块和Focite模块模拟了AR88染料分子在Mg/Al水滑石(LDHs)的尺寸大小和排列方式, 推测吸附机理是以表面吸附占主要优势并伴有少部分插层.     

酸性湖蓝7在LDO上吸附性能及机理的研究

探讨了Mg/Al＝3的水滑石焙烧产物(MgAl-LDO)对染料酸性湖蓝7(AB7)的吸附性能及其机理. 考察了不同因素对MgAl-LDO吸附AB7性能的影响, 并研究了吸附过程的热力学机理. 实验结果表明: MgAl-LDO对AB7具有优异的吸附性能, 在288 K, pH＝6.74条件下, 0.33 g·L^-1 MgAl-LDO对150 mg·L^-1AB7溶液的吸附容量和去除率分别达到446.9 mg·g^-1和99.31%. 热力学研究表明: MgAl-LDO对AB7的吸附过程同时符合Langmuir 和 Freundlich等温吸附方程, 并且是个放热、自发的过程. 计算所得的吉布斯自由能绝对值在8～10 kJ·mol^-1, 这主要是由染料分子与水滑石层板的氢键作用产生, 结合Materials Studio 5.5软件模拟AB7染料分子在MgAl-LDHs上的排列分布, 推测MgAl-LDO对AB7的吸附机理是表面吸附作用. 同时, 经4次回收, LDO对AB7的去除率仍达到85%以上.     

镁铝类水滑石对阳离子染料中性红的吸附及机理研究

研究了镁铝类水滑石对中性红的吸附及其作用机理,考察了时间、pH、温度、电解质浓度等因素对吸附作用的影响。结果表明,镁铝类水滑石对中性红的吸附动力学符合准二级动力学方程,热力学符合Langmuir吸附等温式。在实验范围内,吸附量随溶液pH的增大而增加,随温度的升高而降低,随电解质浓度的增加先增加后降低。吸附过程是放热、熵减小的自发过程。镁铝类水滑石对中性红的吸附缘于为类水滑石与中性红分子中π电子的较强静电吸引作用。     

CuZnMgAl水滑石衍生金属氧化物对废水中Pb(Ⅱ)的吸附

采用共沉淀法合成了不同物质的量之比的CuZnMgAl水滑石(CuZnMgAl-HT),采用X射线衍射仪和热分析仪分析了其晶体结构和热稳定性;将CuZnMgAl-HT的焙烧产物作为吸附剂,测定了其对废水中Pb(Ⅱ)的吸附性能.结果表明,最佳吸附条件为温度30℃,pH 6.0,初始浓度80mg/L,水滑石前体Cu、Zn、Mg、Al的金属物质的量之比为1∶1∶4∶2,吸附时间40min时,相应的吸附率可达95.23%.     

锌镍铝水滑石微球的制备及吸附性能

以Zn(NO_3)_2·6H_2O、Ni(NO_3)_2·6H_2O、Al(NO_3)_3·9H_2O和尿素为原料,采用一步水热法制备分散性良好的三元锌镍铝水滑石(ZnNiAl-LDHs)微球。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶转换红外光谱(FTIR)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)和氮气吸附-脱附等测试手段对样品的结构和形貌进行表征,并比较ZnNiAl-LDHs和ZnAl-LDHs对甲基橙(MO)的吸附性能。结果表明,ZnNiAl-LDHs是由纳米片组成、具有3D结构的微球,粒径为1~2.5μm,比表面积为156m2·g~(-1),远大于ZnAl-LDHs的比表面积38m2·g~(-1);ZnNiAl-LDHs和ZnAl-LDHs对甲基橙的饱和吸附量分别为329.60和143.47mg·g~(-1),ZnNiAl-LDHs表现出更强的吸附能力,其吸附等温线和吸附动力学分别符合Langmuir等温线模型和准二级动力学模型。     

锌镍铝水滑石微球的制备及吸附性能

以Zn（NO₃）₂·6H₂O、Ni（NO₃）₂·6H₂O、Al（NO₃）₃·9H₂O和尿素为原料,采用一步水热法制备分散性良好的三元锌镍铝水滑石（ZnNiAl-LDHs）微球。通过X射线衍射（XRD）、傅里叶转换红外光谱（FTIR）、场发射扫描电镜（FESEM）、透射电镜（TEM）和氮气吸附-脱附等测试手段对样品的结构和形貌进行表征,并比较ZnNiAl-LDHs和ZnAl-LDHs对甲基橙（MO）的吸附性能。结果表明,ZnNiAl-LDHs是由纳米片组成、具有3D结构的微球,粒径为1~2.5 μm,比表面积为156 m²·g^-1,远大于ZnAl-LDHs的比表面积38 m²·g^-1;ZnNiAl-LDHs和ZnAl-LDHs对甲基橙的饱和吸附量分别为329.60和143.47 mg·g^-1,ZnNiAl-LDHs表现出更强的吸附能力,其吸附等温线和吸附动力学分别符合Langmuir等温线模型和准二级动力学模型。     

不同锌铝比水滑石的合成及其吸附脱除水中邻苯二甲酸性能

采用共沉淀法合成一系列具有不同锌铝比的水滑石,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重(TG)、氮气吸脱附及电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)等表征手段对其结构与组成进行了测试。将上述水滑石材料用于吸附脱除水中邻苯二甲酸污染物,考察了不同锌铝比水滑石吸附邻苯二甲酸性能的差异。结果表明,在较低锌铝比时,随着水滑石锌铝比的增加,其对邻苯二甲酸的吸附量逐渐增大;当锌铝比较大时(6),随着锌铝比的增加,水滑石的吸附量基本保持不变。进一步选取锌铝比为6的水滑石,分别对其吸附邻苯二甲酸的动力学和热力学进行了研究,发现其吸附等温线和吸附动力学数据分别符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学模型,且循环吸附性能较好。     

谷氨酸柱撑水滑石超分子结构层柱材料的插层组装

用返混沉淀方法实现了谷氨酸柱撑水滑石超分子结构层柱材料的插层组装,得到结晶度高、晶相单一且谷氨酸在层间有序排列的超分子结构层柱材料.用X射线衍射、原子光谱、元素分析、红外光谱及热重-差热分析表征了超分子结构层柱材料的结构,给出其结构模型.     

AB24在MgAl-LDO上的吸附性能及机理研究

本文探讨了nMg/nAl=3的水滑石焙烧产物(MgAl-LDO)对染料酸性黑24(AB24)的吸附性能及其机理。考察了不同因素对MgAl-LDO吸附AB24性能的影响,并研究了吸附过程的热力学和动力学机理。实验结果表明:MgAl-LDO对AB24具有优异的吸附性能,在298 K,pH=10条件下,1.0 g.L-1MgAl-LDO对1 000 mg.L-1AB24溶液的吸附容量和去除率分别达到998.31 mg.g-1和99.83%。动力学和热力学研究表明:MgAl-LDO对AB24的吸附过程同时符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,并且是个放热、自发的过程。计算所得的吉布斯自由能绝对值在10~15 kJ.mol-1,这主要是由染料分子与水滑石层板的氢键作用产生,结合Materials Studio 5.5软件模拟AB24染料分子在MgAl-LDHs上的排列分布,推测MgAl-LDO对AB24的吸附机理是表面吸附(占优势)与层间插层的协同作用。同时,该吸附过程符合准二级反应动力学模型。     

层状氢氧化镁铝焙烧产物对SCN-的吸附性能

研究了层状氢氧化镁铝焙烧产物对SCN-的吸附行为,考察了焙烧温度、吸附温度、时间、pH值等因素对吸附的影响.在SCN-初始浓度为25 mg/L,温度为40℃,焙烧物投加量为2 g/L,pH值为6的条件下,4 h达到吸附平衡,SCN-脱除率可达96.91%.吸附过程符合Langmu ir等温方程式,主要是单分子层的吸热吸附.     

层状双金属氢氧化物及复合材料对放射性元素铀的吸附及机理研究

随着核工业的快速发展，大量放射性元素铀被排放到环境中，造成严重的环境污染并给人类健康带来重大危害.层状双金属氢氧化物（LDHs）因其具有比表面积大、离子交换能力强以及独特的纳米结构等优点，在铀酰离子的去除及环境水污染处理方面展现出巨大潜力.同时，将层状双金属氢氧化物进行改性可大大增加活性位点，进一步提高材料对放射性元素铀的吸附性能.详细介绍了层状双金属氢氧化物及复合材料的制备及改性方法，通过光谱分析技术阐述了层状双金属氢氧化物对环境中铀酰离子的吸附效果以及作用机理.最后，对层状双金属氢氧化物在治理水污染中的应用前景给出个人见解，以期为今后的环境治理工作的深入研究和实际应用提供参考依据.     

交换时间对离子交换法合成谷氨酸/锌铝层状双氢氧化物的结构和热稳定性的影响

采用离子交换法实现了谷氨酸(Glu)插层到ZnAl层状双氢氧化物(ZnAl-LDH)中而形成Glu/ZnAl-LDH纳米复合材料,并用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、透射电子显微镜(TEM)以及热失重-差热(TG-DTA)分析等测试技术,研究了交换时间对Glu/ZnAl-LDH纳米复合材料结构的影响。发现当交换时间为1d时,Glu/ZnAl-LDH纳米复合材料粒子的结晶度好,Glu分子均以垂直形式插入,此时Glu在层间达到交换平衡。当交换时间为2d时,部分Glu开始以水平方式插入ZnAl-LDH纳米材料层间。但当交换时间进一步延长时,ZnAl-LDH纳米材料的结构发生部分坍塌,而且ZnAl-LDH纳米材料在微酸性的Glu溶液中发生部分溶解而使其六边形的结构出现破损。由于Glu插入ZnAl-LDH纳米复合材料层间后,其稳定性得到提高,因此,ZnAl-LDH纳米材料可以作为优良的生物分子的载体和储存器。     

水滑石及其衍生物处理水中污染物的研究进展

水滑石(LDH)由于具有记忆效应、内部结构可调性、层间阴离子可交换性等优良性质,而在水处理领域具有广阔应用前景。综述了水滑石及其衍生物处理水中污染物的最新研究进展。介绍了LDH处理重金属废水和有机废水,利用催化氧化性能或通过与不同材料复合处理废水。此外,还简述了LDH的规模化生产现状及存在问题,对LDH材料在水处理领域的未来发展方向进行了展望。