论文部分内容阅读
水滑石(LDH)具有较高的比表面积、良好的热稳定性、层间阴离子可交换的性能,作为吸附剂被人们广泛使用。但是LDH也存在使用之后难回收的问题。本文采用脱脂棉为生物模板,成功制备了NiFe2O4磁性材料。且NiFe2O4保留了脱脂棉的形貌。对它进行SEM、XRD,IR光谱、比表面积的测试,分析了它的形貌、相组成和物理性能。Ni Fe2O4材料的比表面积高达121.655 m2/g。然后以NiFe2O4为载体,用水热法合成MgAl-LDH/NiFe2O4复合材料,通过SEM、TEM、XRD、IR、比表面积测试手段对其微观形貌结构和物理性能进行了分析。实验表明:实验成功制备了MgAl-LDH/Ni Fe2O4复合材料,复合材料基本保持了原脱脂棉的微观形貌,且MgAl-LDH呈片状均匀地分布在NiFe2O4材料上。MgAl-LDH/NiFe2O4材料的比表面积高达115.494m2/g。随后,研究它对刚果红溶液和多西环素溶液的吸附性能。吸附实验表明,对刚果红溶液和多西环素溶液的吸附过程符合伪二级动力学模型,又分别符合朗格缪尔等温模型和弗伦德利希模型,MgAl-LDH/NiFe2O4最大吸附量分别达到了255.7545mg/g和751.8797mg/g。其中,MgAl-LDH/NiFe2O4对刚果红的溶液的吸附性能在pH=3条件下最好,而对多西环素溶液的吸附在pH=5条件下最好,MgAl-LDH/Ni Fe2O4对它们的吸附都是自发的吸热反应。通过再生利用实验看出MgAl-LDH/NiFe2O4是一种优良的吸附剂。本论文还在Ni Fe2O4载体上使用水热法制备了MgZnAl-LDH/Ni Fe2O4复合材料,对MgZnAl-LDH/NiFe2O4复合材料的微观形貌结构和物理性能进行了分析,实验表明:实验成功制备了具有脱脂棉形貌的MgZnAl-LDH/NiFe2O4复合材料,且MgZnAl-LDH呈片状均匀地分布在NiFe2O4材料上,MgZnAl-LDH/NiFe2O4的比表面积高达129.726m2/g。随后,研究它对刚果红溶液和多西环素溶液的吸附性能。吸附实验表明,对刚果红溶液和多西环素溶液的吸附过程符合伪二级动力学模型,又分别符合朗格缪尔等温模型和弗伦德利希等温模型,最大吸附量分别达到了704.2254mg/g和421.9409mg/g。其中,MgZnAl-LDH/NiFe2O4对刚果红的溶液的吸附性能在pH=3条件下最好;而对多西环素溶液的吸附在pH=5条件下最好,但对它们的吸附都是自发的吸热反应。通过再生利用实验看出MgZnAl-LDH/NiFe2O4也是一种优良的吸附剂。最后,对MgZnAl-LDH/Ni Fe2O4进行煅烧得到MgZnAl-CLDH/Ni Fe2O4,对MgZnAl-CLDH/NiFe2O4复合材料的微观形貌结构和物理性能进行了分析,实验结果表明:MgZnAl-CLDH/NiFe2O4依然具有脱脂棉形貌,但是纤维表面的片状结构已经变成了氧化物和尖晶石相,MgZnAl-CLDH/NiFe2O4的比表面积为63.774m2/g。随后,研究它对刚果红溶液和多西环素溶液的吸附性能和光催化性能。煅烧产物吸附刚果红溶液和多西环素溶液的过程都符合伪二级动力学模型;对刚果红溶液和多西环素溶液的吸附分别在pH=3和pH=5条件下吸附效果最好,且吸附过程是自发的吸热过程。对刚果红和多西环素的最大降解率分别为94.56%和93.17%,且光催化过程符合一级动力学方程,反应进行的较快。通过再生利用和重复性实验看出MgZnAl-CLDH/Ni Fe2O4是一种优良的吸附剂和催化剂。本论文制备的MgAl-LDH/NiFe2O4、MgZnAl-LDH/NiFe2O4和MgZnAl-CLDH/NiFe2O4复合材料是一种绿色的,高效的,可快速回收的吸附剂,且MgZnAl-CLDH/NiFe2O4还是一种高效的,可快速回收再利用的催化剂。