层状氢氧化镁铝对阴离子染料的脱色性能研究
本文以工业级硫酸镁、硫酸铝、氢氧化钠和纯碱为原料，在水热条件下利用大型工业设备制备出层状氢氧化镁铝(LDHs)，分析测定了样品的化学组成、晶体结构、热分解特性、比表面积和粒度分布等，比表面积为81.4m<'2>/g，孔容为0.47mL/g，平均粒径11.1μm；500℃焙烧后样品(LDO)的比表面积为113m<'2>/g，孔容为0.85mL/g；LDHs的失重过程分为两个阶段，失重值与理论计算值基本吻合研究了LDHs LDO对两种具有代表性的阴离子染料(活性深蓝ST-2GLN及弱酸性艳蓝RAWL染料)的脱色性能，考察了溶液的初始pH值、吸附时间、温度、LDHs/LDO的投加量、焙烧温度、无机阴离子及表面活性剂对吸附性能的影响。研究了LDHs/LDO的吸附等温线及再生利用性能。
由于LDHs的阴离子交换性能及其LDO的结构重组特性，使其在吸附脱除阴离子染料时更有效。LDO对染料的吸附能力明显大于LDHs。LDHs可作为较低浓度的阴离子染料的去除剂，LDO可作为高浓度阴离子染料高效的选择性吸LDHs及LDO吸附脱除活性深蓝ST-2GLN和弱酸性艳蓝RAWL的最佳投加量分别为]g/L和0.5g/L；染料溶液的初始pH在一个较大的范围内(4.0～10.O)对两种吸附剂的吸附能力影响较小。两种吸附剂对染料溶液的pH值均有较好的缓冲作用。60min可达吸附平衡。温度对两种吸附剂脱色能力的影响较小。
LDHs对染料的吸附等温线符合Frendlich方程，表观活化能为75.41kJmol<'-1>LDO对染料的吸附等温线符合Langmuir方程，表观活化能为72.25 kj.mo1<'-1>。LDHs及LDO对染料的吸附动力学符合准二级反应动力学模型。LDO对活性深蓝ST-2GLN和弱酸性艳蓝RAwL的饱和吸附量分别为714.286Mg/g和769.231mg/g。
实验表明，LDHs LDO的再生产物在1～3次循环内，仍具有一定的脱色能力。吸附饱和后的LDHs经热解再生后的产物比新制备的层状氢氧化镁铝有更大的吸附能力，此后，随再生次数的增加，脱色率下降；LDO再生产物对染料的吸附能力随再生次数增多脱色率下降。
干扰无机阴离子SO<,4><'2->、Cl<'->及CO<,3><'2->的存在对LDOs及LDO对染料的去除率影响较小；PO<,4><'3->的存很大程度的抑制了LDHs及LDO对染料的脱除；四种无机阴离子对染料脱除的抑制作用由大到小的顺序是：PO<,4><3->、CO<,3><'2->、SO<,4><2->、CT。阴离子表面活性剂SDS对染料的影响很大。SDS对染料吸附的影响主要是竞争吸附和溶解性吸附两种相反机制作用的结果。
层状氢氧化镁铝;阴离子染料;活性深蓝;弱酸性艳蓝;脱色
中国海洋大学
硕士
海洋化学
王海增
2006
中文
X788
66
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）