焙燒層狀氫氧化鎂鋁對(duì)鹵離子和溴酸根離子吸附性能研究.pdf

1、層狀氫氧化鎂鋁是一種具有特殊層狀結(jié)構(gòu)的含鎂功能性材料，在吸附、離子交換和催化等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)室以工業(yè)級(jí)硫酸鎂、硫酸鋁、氫氧化鈉和純堿等為原料，在水熱條件下利用大型工業(yè)設(shè)備制備了層狀氫氧化鎂鋁。 本文對(duì)實(shí)驗(yàn)室制備的層狀氫氧化鎂鋁及其500℃焙燒產(chǎn)物(CLDH-5)進(jìn)行了XRD和IR表征，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本法制備的層狀氫氧化鎂鋁結(jié)晶度高且純度高；通過(guò)TG-DTA分析表明，自制層狀氫氧化鎂鋁有兩次熱分解過(guò)程，失重值與理論計(jì)算值

2、基本吻合。 以CLDH-5為吸附劑，研究了其對(duì)鹵離子和溴酸根離子的吸附性能。研究表明，CLDH-5對(duì)鹵離子和溴酸根離子都具有較好的吸附性能。 CLDH-5對(duì)水溶液中氟離子吸附的最佳條件為：初始濃度為50mg/L，投加量為4.0g/L，吸附溫度為25℃，吸附時(shí)間為60min，吸附初始pH值為7。 CLDH-5對(duì)水溶液中氯離子吸附的最佳條件為：初始濃度為40mg/L，投加量為2.0g/L，吸附溫度為25℃，吸附時(shí)間為

3、3h，吸附初始pH值為7CLDH-5對(duì)水溶液中溴離子吸附的最佳條件為：初始濃度為40mg/L，投加量為2.0g/L，吸附溫度為35℃，吸附時(shí)間為4.5h，吸附初始pH值為7，吸附率可達(dá)97.66﹪ 其對(duì)溴離子的吸附符合Langmuir方程，飽和吸附量達(dá)133.33mg/g；CLDH-5具有可再生性，再生一次后對(duì)溴離子的吸附率仍在90﹪以上；通過(guò)吸附后樣品的XRD圖譜與層狀氫氧化鎂鋁及焙燒層狀氫氧化鎂鋁XRD圖譜對(duì)比表明焙燒產(chǎn)物對(duì)溴離子的

4、吸附機(jī)理為結(jié)構(gòu)“記憶效應(yīng)”。 CLDH-5對(duì)水溶液中碘離子吸附的最佳條件為：初始濃度為40mg/L，投加量為4.0g/L，吸附溫度為25℃，吸附時(shí)間為7h，吸附初始pH值為7。 CLDH-5對(duì)水中溴酸根離子吸附的最佳條件為：初始濃度為40mg/L，投加量為5g/L，吸附溫度為25℃，吸附時(shí)間為7h，吸附初始pH值為7。CLDH-5對(duì)溴酸根離子的吸附可用Freundlich等溫方程進(jìn)行描述。其對(duì)溴酸根離子的吸附過(guò)程的△<,

5、r>H=7.5568KJ/mol，即吸附過(guò)程為吸熱過(guò)程；△<,r>S=35.3J/s，即吸附過(guò)程為熵增加過(guò)程；△<,r>G<,T.<0，說(shuō)明CLDH-5對(duì)溴酸根離子的吸附是自發(fā)進(jìn)行的。從動(dòng)力學(xué)的計(jì)算結(jié)果可知，活化能Ea=3.14KJ/mol，表明CLDH-5對(duì)溴酸根離子的吸附以物理吸附為主。CLDH-5具有可再生性，再生一次后對(duì)溴酸根離子的去除率仍在90﹪以上。本文研究還表明，CLDH-5對(duì)鹵離子吸附的平衡時(shí)間隨著離子半徑的增大而增長(zhǎng)；