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本文分别以氯化铜、硝酸铜、硫酸铜和乙酸铜为铜源、氨水等为原料,以海藻酸钠为骨架,采用水热合成法制备了氧化铜,并对制备工艺条件进行了探索,最终得到吸附效果最佳的中空球状氧化铜。在对合成的中空球状氧化铜进行结构表征的基础上,系统研究了它对甲基蓝的吸附性能。深入探讨了甲基蓝的初始质量浓度、吸附剂氧化铜的加入量、吸附介质的pH值和温度对吸附性能的影响,并利用Langmuir吸附等温方程、Freundlich吸附等温方程、准一级动力学方程和准二级动力学方程对吸附过程进行拟合。以氧化铜样品吸附甲基蓝的吸附量作为参考,通过实验最终确定最佳的制备工艺条件为:以乙酸铜作为铜源,水热反应时间为12h,水热反应温度为160℃。XRD测试结果表明,合成样品的衍射峰与标准单晶相氧化铜一致,符合标准卡片JCPDS48-1548。 FE-SEM图谱分析表明制备的氧化铜样品为大小不一的中空球状颗粒,直径约为1.6μm,由20~80nm的小颗粒自组装形成。TEM图分析表明合成的氧化铜样品为中空结构的球状颗粒。EDS测试表明,合成的样品只含有铜和氧两种元素,且元素比例基本为1:1。该工艺制备的氧化铜对100mg/L甲基蓝的平衡吸附量为74.8mg/g。中空球状氧化铜对甲基蓝的吸附实验表明,其对甲基蓝具有较好的吸附效果,最大吸附量约为250mg/g;反应适宜pH值为5~9;吸附30min已达到吸附平衡;在15~45℃范围内,升高温度有利于吸附;加大氧化铜样品用量,吸附量增加,但增速逐渐减慢;在甲基蓝浓度为50-250mg/L范围内,吸附量随其浓度的增加而增加。Freundlich经验式比较适合氧化铜对甲基蓝吸附过程的描述,甲基蓝分子被吸附主要为多分子层物理吸附。AG小于零,表明吸附过程是白发进行的;△H大于零,说明本实验中的吸附过程伴随吸热,提高温度有利于吸附过程的进行;AS大于零,表明吸附过程中体系混乱度增加;|△H|<I|T△S|,表明氧化铜对甲基蓝的吸附过程是熵驱动过程。准二级动力学方程能较好地描述中空球状氧化铜对甲基蓝的吸附动力学。研究结果表明,通过水热法合成的中空球状氧化铜对甲基蓝具有良好的吸附效果,可作为安全、高效的吸附材料,应用于印染废水处理。