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赤泥是一种铝厂工业固体废渣,颜色为棕红色,碱性很强,它是铝厂用拜耳法从铝土矿中浸取金属铝产品同时产生的副产品。全世界对铝的需求量每年都在增加,而赤泥产出量也随其急剧增长。截至目前,铝厂产生的废弃赤泥通常只能露天堆放,占用了大量空旷耕地。无论从科学研究还是工业利用方面,探究废弃赤泥综合利用并减少其对环境的污染都已是迫在眉睫。目前,赤泥已在催化剂、建筑材料、吸附剂、以及金属回收等方面得到初步利用。因为赤泥中存在较多量的铝、铁等元素,所以本工作致力于利用赤泥提取其中的金属元素,通过温和水热法可控合成三维(3D)结构功能金属氧化物,并在此基础上探究其在染料吸附等领域应用前景。主要开展了下面两方面工作:首次利用赤泥酸浸得到的偏铝酸钠溶液为原料,通过加入尿素,在温和水热条件下(150℃,6.0h)合成出多级多孔勃姆石(AlOOH)微球,后经中温焙烧(600℃,2.0h)获得形貌保持良好的多级多孔氧化铝(Al2O3)微球。AlOOH多级多孔微球的比表面积为76.8m2g-1,其中93%的微球粒子直径分布在3.5-7.5μm;多级多孔Al2O3微球,其比表面积为158.6 m2g-1,尺寸分布较窄,大约有92%的微球直径分布在3.0-7.0μm。在此基础上,利用所合成的多级多孔AlOOH微球和Al2O3微球,探究了其对含甲基蓝(MB)模拟废水的吸附处理性能。结果表明,AlOOH微球和Al2O3微球对MB的理论最大吸附量分别为953.0 mg g-1和1587.6 mg g-1。深入探讨了尿素释放CO2气体所诱导的AlOOH微球自组装生长机制,以及多级多孔微球对MB的吸附作用机制。除MB外,多级多孔Al2O3微球对含刚果红(CR)废水同样具有较好的吸附效果。针对赤泥中所含较高含量的铁元素,以废弃赤泥为原料,通过浸取分离提取其中的铁,加入一定量尿素,水热合成出水合氧化铁,经煅烧后得到氧化铁(Fe203),初步探究了赤泥提铁制备Fe2O3功能材料的可行性。以上工作为赤泥综合利用提供了新思路,展示了废弃赤泥作为原料制备新型功能多级多孔材料在吸附染料废水领域应用前景,同时也有望应用于催化或其他相关领域。