Mg/Al和Zn/Al水滑石对富营养化水体中磷的去除研究

采用共沉淀法制备了Zn/Al和Mg/Al两种水滑石.研究了煅烧温度、金属摩尔比、磷初始浓度等对水滑石去除磷的影响以及水滑石的安全性能,用XRD、FTIR和Zeta电位对水滑石进行表征,并对除磷过程进行动力学拟合.研究结果表明,Mg/Al水滑石对磷的去除效果好于Zn/Al水滑石,煅烧有利于水滑石的吸附,水滑石对磷的吸附过程存在化学吸附.     

焙烧态镁铝水滑石对茜素黄GG的吸附

用尿素水解均匀沉淀法制备一系列不同的Mg2+与Al3+摩尔比的镁铝水滑石(Mg/Al-LDHs),并研究了镁铝水滑石的焙烧产物(LDO)对阴离子染料茜素黄GG的吸附特征。分别考察了不同镁铝摩尔比的LDO、LDO投加量、反应温度、染料的初始浓度等因素对LDO吸附阴离子染料茜素黄GG的影响。结果表明,对于150mL 30mg/L的茜素黄GG模拟废水溶液,镁铝摩尔比为1:2的镁铝水滑石,投加量为30mg,在25℃下反应150min,去除率可达到100%。三次回收重复利用的LDO对茜素黄的去除率仍为76%以上,LDO是一种良好的环保吸附材料。     

Mg/Al水滑石和Zn/Al水滑石对微囊藻的去除性能研究

本文研究了直接用表面带正电荷的黏土矿物水滑石进行除藻。通过共沉淀法,制备了不同物质的量之比的Mg/Al水滑石和Zn/Al水滑石,将两种材料进行去除铜绿微囊藻的实验研究。结果表明,金属物质的量之比为3的水滑石除藻效果优于其他条件的水滑石;利用金属物质的量之比为3的Mg/Al水滑石和Zn/Al水滑石对不同浓度铜绿微囊藻进行去除实验,发现Mg/Al水滑石除藻效果优于Zn/Al水滑石,对高浓度和低浓度铜绿微囊藻都具有良好的去除效果。最后,研究了Mg/Al水滑石的水溶性,以及对环境的友好性能,结果发现Mg/Al水滑石水溶性较小,对水体的硬度和铝含量影响不大。     

类水滑石的插层改性及其对沼液中磷的吸附分离

通过恒定pH法成功合成了均苯四甲酸插层的锌铝类水滑石(Zn2Al-PMA-LDHs),考察了它的特征结构及组成通式,并对沼液中磷的吸附性能进行了研究.结果表明,Zn2Al-PMA-LDHs对四川遂宁沼气工程所产沼液中磷的吸附性能要大大优于未插层的锌铝类水滑石(Zn2Al-Cl-LDHs).当吸附剂用量为0.1g/L时,Zn2Al-PMA-LDHs在4h内,对沼液中磷的吸附量由未插层前的11.58mg/g提高了约248%,达到40.31mg/g.同时该吸附剂对沼液中磷酸根的吸附过程符合准二级吸附动力学模型,吸附等温线表现为Langmuir型.用0.1 mol/L NaOH溶液对吸附后的Zn2Al-PMALDHs进行解吸再生,经过4个循环周期,其对沼液中磷的吸附量仍能达到首次吸附量的70%左右.     

柠檬酸柱撑水滑石的制备及结构表征

首先采用一定方法合成了水滑石锌铝碳酸根双氢氧化物(Zn2A l-CO3-LDHs)及镁铝碳酸根双氢氧化物(Mg2A l-CO3-LDHs),并通过用粉末X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)等手段对产物的结构进行了表征。接着以水滑石锌铝碳酸根双氢氧化物(Zn2A l-CO3-LDHs)及镁铝碳酸根双氢氧化物(Mg2A l-CO3-LDHs)为前体,以乙二醇为介质,用离子交换法制备了柠檬酸柱撑层状双氢氧化物(Zn2A l-C6H7O7-LDHs和Mg2A l-C6H7O7-LDHs),并用粉末X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)等测试技术对样品进行了表征。结果表明,C6H7O7-可以完全取代水滑石层间的CO32-柱撑水滑石具有良好的层状结构。     

钼系络离子［O{MoO(O2)2}2]2-插层锌铝水滑石

采用离子交换法，以锌铝碳酸根型水滑石(Zn/Al-CO₃-LDHs)为前体，进行了钼系络离子［O{MoO(O₂)₂}₂］^2-插层水滑石的研究，利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)和元素分析等手段对插层产物结构和组成进行了分析。结果表明：离子交换法可制备出钼系络离子［O{MoO(O₂)₂}₂］^2-插层Zn/Al-CO₃-LDHs的产物，插层产物保持了原有水滑石的层状结构，而且升高温度有利于层间阴离子交换完全，从而使晶体结构趋于完整。     

十二烷基苯磺酸纳改性的镁铝水滑石吸附2,4-D除草剂的性能研究

采用共沉淀法合成了镁铝摩尔比分别为2∶1、3∶1、4∶1的镁铝水滑石.利用十二烷基苯磺酸钠对其进行改性,并研究了改性前后水滑石对2,4-D除草剂的吸附性能.实验结果表明:改性后水滑石的对2,4-D的吸附量增加了5-9倍.     

磁性Ca/Al水滑石对活性艳红X-3B吸附的响应曲面法优化

采用超声辅助法以超顺磁性铁氧体材料对制备的Ca/Al水滑石进行复合改性合成磁性Ca/Al水滑石,并研究其对活性艳红X-3B模拟染料废水的吸附性能。考察了磁性Ca/Al水滑石吸附剂剂量、吸附时间和初始pH值对活性艳红X-3B染料废水脱色效果的影响,采用Design-Expert软件对吸附条件进行了Box-Behnken响应曲面法优化。实验结果表明:当吸附剂剂量为7.6g/L,吸附时间为32.3min,初始pH值为6.9时,该材料对活性艳红X-3B染料的理论最大脱色率为94.2%.由于材料自身的磁性特性,吸附后的悬浊液在外加磁场的作用下,能够实现磁性水滑石的快速回收。同时,对回收再生磁性Ca/Al水滑石的吸附性能进行了研究,发现在吸附-解吸3次循环后仍然有很好的脱色效果,表明该磁性Ca/Al水滑石是一种极具潜力的新型染料吸附剂。     

镁锌铝三元水滑石的合成与结构分析

用成核-晶化隔离法制备了镁锌铝三元水滑石.通过X射线粉末衍射、原子吸收光谱和差热分析等手段表征了镁铝二元水滑石、锌铝二元水滑石、镁锌铝三元水滑石的结构,给出3种水滑石的化学通式分别为Mg0.71Al0.29(CO3)0.15(OH)2*mH2O、Zn0.50Al0.50(CO3)0.25(OH)2*mH2O、Mg0.37 Zn0.24Al0.39(CO3)0.20(OH)2*mH2O.在M2+/M3+摩尔比相同的情况下,Mg2+比Zn2+更易进入层板.     

有机阴离子柱撑水滑石的制备与表征

用离子交换法制备了十二烷基苯磺酸柱撑水滑石(LDH-DB)、十二烷基硫酸柱撑水滑石(LDH-DS)和硬脂酸柱撑水滑石(LDH-St),并通过XRD、FTIR和TGA对改性前后LDH的结构进行了表征.结果表明:当有机阴离子与LDH物质的量比为2、反应温度为70～80,℃、反应时间为2,h、反应pH为4时,有机阴离子可以插入水滑石层间完全取代CO23-,且反应生成的柱撑水滑石具有完整的层状结构.     

MgAl-LDH/CNTs复合材料的制备及其对四环素的吸附研究

利用共沉淀法合成了碳纳米管复合改性的水滑石(MgAl-LDH/CNTs),并作为吸附剂去除水体中的四环素，研究其对四环素的吸附性能和机制。实验结果表明，碳纳米管成功复合到镁铝水滑石表面上。MgAl-LDH/CNTs在近中性条件下对四环素的吸附性能最强，吸附过程更符合准二级动力学模型和Langmuir模型，拟合得到的最大吸附量为44.163mg/g。MgAl-LDH/CNTs对四环素的吸附机理可能存在静电作用、氢键和π-π相互作用。研究结果可为水体中四环素的去除提供新方法。     

钛锂铝水滑石/延迟焦的制备及其CO_2吸附性能研究

采用共沉淀法,以延迟焦(DC)为载体制备钛锂铝水滑石/延迟焦复合材料吸附剂(Ti_1Li_3Al_4/xDC,其中,x为钛锂铝水滑石与延迟焦的质量比),探讨该吸附剂的CO_2吸附性能。通过X线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TG-DSC)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等分析方法对复合材料结构、形貌、热稳定性、表面官能团等进行表征;考察x和焙烧温度等因素对复合材料CO2吸附性能的影响。研究结果表明:当x=3,焙烧温度为600℃时,复合材料Ti_1Li_3Al_4/3DC的CO_2吸附量最高,为58.2 mg/g,且10次循环后的吸附稳定性良好。     

有机复合改性水滑石的制备与表征

为改善水滑石层间距小,在聚合物中不易分散的不足.以十二烷基硫酸钠(SDS)和山梨酸钾(SBA)为复合插层剂,采用焙烧复原法对水滑石(LDH)进行有机复合插层改性,并用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱(FTIR)对样品进行了表征.结果表明:在反应温度为70℃,反应时间为4 h,插层剂与水滑石质量比为1﹕1的情况下,首先在体系p H为9时加入SDS,然后在体系p H为4时加入SBA的方法,可以将SDS/SBA复合阴离子插入至LDH完全取代CO_3~(2-).改性后的LDH层间距较大,该材料在食品保鲜膜改性添加剂中具有潜在的应用.     

改性桂圆壳吸附废水中的Zn2+

以桂圆壳作为吸附剂吸附废水中Zn2,探讨了吸附时间、吸附剂用量、pH值以及吸附剂改性后对吸附率的影响.结果表明,桂圆壳生物吸附剂在吸附锌的初始阶段(0 ～1.5 h)开始是一个启动吸附的过程,2.5h时达到最佳吸附;最佳固液比为0.05 g/25 ml(100 μg/ml);在pH =2时,由氢氧化钠,丙酮处理过的桂圆...     

镧掺杂焙烧镁铝水滑石的制备及其吸附性能研究

采用共沉淀法合成出一系列镁铝镧摩尔比不同的镧掺杂水滑石(La-LDHs),并将镧掺杂水滑石的焙烧产物(La-LDHs-450)用于刚果红染料废水的吸附。考察了镁铝镧摩尔比、吸附剂投加量、吸附温度及刚果红浓度对吸附效果的影响。实验结果表明:对于150 mL 20 mg/L的刚果红模拟废水溶液,Al3+/La3+比为23:1的镁铝镧类水滑石,投放量为20 mg,在20℃下吸附330 min,去除率可达到91.2%。     

制备焙烧Mg/Al水滑石及同时去除水中氟和硬度

通过共沉淀法制备焙烧Mg/Al水滑石(HTCs-400-MgAl),利用X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外线光谱(FTIR)对材料进行表征,研究焙烧水滑石投加的质量浓度、温度、溶液初始pH值、吸附动力学和等温吸附等对吸附效果的影响.结果表明:当焙烧水滑石在最佳投加质量浓度为6g·L~(-1)时,其在4h内对初始质量浓度为10mg·L~(-1)的氟离子和500mg·L~(-1)的硬度(以CaCO_3的质量浓度计算)的吸附量分别为1.57,47.50mg·g~(-1);焙烧水滑石吸附氟离子的过程更符合拟二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,其去除机理为结构重建;焙烧水滑石吸附硬度的过程更符合拟二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型,其去除机理包括表面吸附和生成沉淀去除.     

DDA~(4-)柱撑水滑石类层状超分子化合物的合成和表征

以尿素为沉淀剂,采用均匀沉淀法,制备得到柱撑水滑石Zn2Al-LDH/DDA4-化合物,并用XRD、FT-IR和荧光对化合物的结构和性质进行表征。结果表明合成的水滑石Zn2Al-LDH/DDAH4-具有良好的层状结构,其荧光光谱与有机物(H4DDA)进行对比,结果表明有机物插层后荧光光谱发生明显红移。     

Cu基类水滑石及其焙烧产物对酸性红-88的吸附性能

研究了Cu基类水滑石(Cu/HTLCs)及其焙烧产物(LDO)对酸性红-88(AR-88)的吸附效果。考察了吸附剂用量、溶液初始pH值、初始浓度以及吸附温度对吸附AR-88的影响,并研究了AR-88在LDO上的等温吸附曲线。结果表明,低温焙烧的Cu_4AlLDO-300对AR-88有良好的吸附效果,在40℃、pH=1~7范围内,1.0g·L~(-1)LDO对浓度为100mg·L~(-1)的AR-88去除率达100%。LDO对AR-88的吸附符合Freundlich等温吸附方程。     

Zn/Co-HMS催化氧化异戊醇生成异戊酸

以正硅酸四乙酯为硅源,十二胺为模板剂,通过溶胶凝胶法制备了HMS,Co掺杂的六方介孔硅分子筛(Co-HMS(100));以Co-HMS(100)为载体,硝酸锌、乙酸锌、硫酸锌、氯化锌为Zn源,通过浸渍法制备了负载型催化剂Zn/Co-HMS(100)-N,Zn/Co-HMS(100)-Ac,Zn/Co-HMS(100)-S和Zn/Co-HMS(100)-Cl。通过XRD,FT-IR,TG,NH3-TPD,SEM和N2吸附脱附对不同催化剂进行了表征,并研究了不同催化剂对异戊醇催化氧化生成异戊酸的影响。结果表明:掺杂Co与负载Zn未改变HMS分子筛的六方介孔结构;在550℃焙烧温度下只有硝酸锌和乙酸锌以Zn O的形式存在于载体中;Zn O有助于降低催化剂弱酸含量,有利于反应进行;掺杂Co可以增加催化剂的孔径,有利于反应物与产物扩散。此外,以硝酸锌为Zn源的催化剂Zn/Co-HMS(100)-N较其他3种Zn源催化剂表现出更好的催化效果。在Zn/Co-HMS(100)-N用量为0.5g、反应温度为120℃、反应时间为8h条件下,异戊醇的转化率、异戊酸的收率与选择性分别达到52.2%,26.9%和51.5%;而催化剂Zn/Co-HMS(100)-S和Zn/Co-HMS(100)-Cl几乎没有催化效果。最后,对该催化反应机理进行了初步探讨,发现该反应符合自由基反应过程。     

Co/Mg/Al/Ni四元类水滑石的制备与表征

采用共沉淀法制备了Mg/Al、Co/Mg/Al、Co/Mg/Al/Ni等类水滑石样品.应用X-射线衍射分析(XRD)、热重-差热分析(DSC)及比表面积测定(BET)等方法对所制备的类水滑石样品进行了检测和分析.实验结果表明,合成的水滑石(HT)及类水滑石(HTLCs)具有水滑石的特征衍射峰,且其混合氧化物样品的比表面与水滑石的比表面相近,说明合成的化合物基本具备水滑石的性质.