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凹凸棒石/Fe_3O_4/碳复合材料的制备及其对苯酚的吸附性能研究

作　者: 朱王勇
导　师: 吴雪平
学　校: 合肥工业大学
专　业: 化学工艺
关键词: 凹凸棒石碳 Fe3O4 水热苯酚
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文采用水热法制备了凹凸棒石/碳和凹凸棒石/Fe3O4/碳复合材料,通过在凹凸棒石表面负载碳和Fe3O4改善凹凸棒石亲有机性和磁性能,并考察了制备条件对材料微观结构和吸附性能的影响。主要内容如下：(1)以凹凸棒石、葡萄糖为原料,硫酸亚铁铵为催化剂,水热180℃反应12h,制得凹凸棒石/碳复合材料。葡萄糖分子在水热条件下碳化为直径50nm的碳颗粒,负载在凹凸棒石表面,复合材料中含有-CH有机官能团。随着反应温度的升高、时间的延长和催化剂投入量的增加,凹凸棒石棒束表面的碳层厚度逐渐增加。(2)通过静态吸附实验,凹凸棒石/碳复合材料对苯酚的去除率达到70%,是凹凸棒石原矿(18%)的3倍之多；复合材料对苯酚的吸附动力学符合准二级动力学方程,吸附热力学符合Langmuir等温吸附方程；吸附热力学参数吉布斯自由能变△G0、焓变△H0和熵变△S0均为负值,说明吸附剂对苯酚的吸附是一个自发、放热和熵减小的过程。(3)分别以氨水和NaOH调节pH值制备凹凸棒石/Fe3O4/碳复合材料,产物的磁化率值分别为15562.92×10-8m3/kg和16064.64×10-8m3/kg,用磁分离工序即可把该吸附材料从溶液中快速分离出来；铁的磁性氧化物部分以Fe304的形态负载到了凹凸棒石表面,其含量分别为5.44%和6.14%；碳以无定形的形态负载在凹凸棒石晶体表面；以氨水调节pH值制备的复合材料中含碳量为20.59%,对苯酚的去除率为57%；而以NaOH调节pH值所得复合材料中含碳27.78%,对苯酚的去除率为61%。

凹凸棒石/Fe_3O_4/碳复合材料的制备及其对苯酚的吸附性能研究

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