摘要: 随着工业的发展，每年都会有大量有机废水被排放，有机工业废水一般具有水量大、毒性强等特点，对水环境有较大的危害。吸附法是一种常用的处理有机废水的方法，找到一种高效、经济的吸附材料对处理有机废水有重要意义。水滑石是一种具有层状晶体结构... 展开 随着工业的发展，每年都会有大量有机废水被排放，有机工业废水一般具有水量大、毒性强等特点，对水环境有较大的危害。吸附法是一种常用的处理有机废水的方法，找到一种高效、经济的吸附材料对处理有机废水有重要意义。水滑石是一种具有层状晶体结构的无机功能材料，具有独特结构和优异的物理化学性质，在材料、化工、医药和环境治理等领域得到了广泛应用。本研究提出了前驱体的概念，运用机械力化学的方法制备水滑石前驱体，并将前驱体和水滑石合成品的吸附性能进行了对比，主要研究内容如下： （1）本论文以氢氧化镁、氢氧化铝为原料，通过机械球磨合成了水滑石前驱体。这种非晶态前驱体具有较高的活性，在水溶液中简单搅拌后，就能进一步水合生成镁铝水滑石。利用XRD、TG、SEM、FT-IR等检测手段对合成的材料进行表征分析，结果表明：先将氢氧化镁球磨1h，再加入氢氧化铝混合球磨3h，可制得水滑石前驱体；前驱体在水溶液中振荡5h，即可制得镁铝水滑石。 （2）以水滑石前驱体和水合后的水滑石样品作为吸附剂，对比了它们对水体中甲基橙染料的吸附效果。探讨了吸附剂用量、温度、初始浓度、吸附时间等因素对甲基橙吸附性能的影响，并对两者的吸附动力学进行了分析。实验结果表明：非晶态前驱体在甲基橙溶液中也能合成水滑石，而且吸附容量远高于水合后的水滑石。在常温、初始浓度为100mg/L条件下，当前驱体用量为0.6g/L时，吸附时间为180min，可使甲基橙去除率达到98.2%，而在相同条件下，使用前驱体合成的水滑石样品所得去除率仅为62%；此外，前驱体处理高浓度甲基橙溶液所得吸附容量高达1110.2mg/g，而水滑石对甲基橙的最大吸附容量只有467.3 mg/g。此外，两者吸附剂吸附甲基橙过程符合准二级动力学模型。 （3）以苯酚和对硝基苯酚为目标污染物，研究了前驱体和水合后的水滑石对溶液中的两种污染物的吸附效果差异，系统研究了吸附剂用量、吸附时间及初始浓度等条件的影响。实验结果表明：前驱体样品对苯酚和对硝基苯酚的吸附效率均高于合成的水滑石样品。在常温下，初始浓度为50mg/L时，当前驱体用量为4g/L时，硝基苯酚去除率可达98%以上，苯酚去除率为66%。吸附动力学分析结果表明：前驱体和水滑石样品吸附苯酚和对硝基苯酚的过程最符合准二级动力学方程。在吸附等温模型中，前驱体和水滑石样品对苯酚和硝基苯酚的吸附过程均最符和Langmuir等温吸附模型，前驱体样品处理对硝基苯酚的最大吸附容量达到356.4 mg/g，处理苯酚的吸附容量达到了82.55mg/g。 综上所述，经过机械球磨即可合成水滑石前驱体，且前驱体在溶液吸附过程中能进一步合成水滑石，其吸附效果远高于水滑石成品，具有优异的吸附性能；此外，整个工艺无其它中间污染物生成，对处理大量工业有机废水具有一定的理论参考价值。 收起