尿素水热生长法合成不同形貌镁铝水滑石及其对活性红染料的吸附性能

• 作者: 汪港 范展华 邹煦 李磊
• 来源期刊: 天津师范大学学报（自然科学版）
• 关键词: 镁铝水滑石 染料吸附 水热生长 纳米花状
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 物理与材料科学|Physics and Materials Science
• 页码范围: 17-23
• 页数: 7页
• 分类号: O782|TB321
• 语种: 中文
• DOI: 10.19638/j.issn1671-1114.20210304

摘要

水滑石作为一种层状双金属氢氧化物材料,被广泛应用于吸附毒性强且难降解的印染废水染料分子.采用尿素水热生长法,通过合理调控反应物浓度,制备出具有花状形貌的镁铝水滑石材料,通过FTIR、XRD、TG、SEM和TEM等测试方法对其进行了微观结构和化学成分表征,并将镁铝水滑石作为典型的阴离子染料活性红131吸附剂,系统研究了其对酸性红的吸附动力学机理和等温吸附性能.结果表明:反应物浓度对镁铝水滑石形貌影响显著.低浓度反应液(氯化镁0.1～0.3 mol/L)制备所得镁铝水滑石为直径约2μm的单层片状正六边形;升高反应液浓度(氯化镁0.4 mol/L)后,镁铝水滑石开始出现近似中央放射状的纳米花状形貌;进一步提高反应液浓度(氯化镁0.6 mol/L)可以得到明显纳米花状结构的镁铝水滑石,且近似为中央放射状生长,片层直径约3.2μm,该结构纳米片间相互交叉支撑,有利于改善纳米片的分散;当反应物浓度进一步提升(氯化镁0.8 mol/L)时,镁铝水滑石纳米片相互堆积紧密,花状结构逐渐消失.同时,不同形貌镁铝水滑石对活性红131的染料去除率不同,花状结构有助于染料的吸附,去除率可达98.14％.纳米花状镁铝水滑石对活性红131的吸附满足准二级动力学方程,吸附模型遵循Langmuir模型,且随着温度的升高,吸附能力不断增强.