镁铝水滑石的改性及其吸附苯酚绿的研究

镁铝水滑石的改性及其吸附苯酚绿的研究

镁铝水砂（mg-al）的同义词是hy谴责。它也被称为双金属氢氧化物或阴离子粘土。这是典型的阴离子层析化剂。本文用共沉淀法制备了镁铝水滑石,然后对水滑石进行了焙烧,并对焙烧产物通过表面活性剂十二烷基苯磺酸钠进行改性。用X射线衍射和红外光谱对改性后的产物的结构进行了表征和分析,以苯酚绿为研究对象,系统考察了溶液的pH值、吸附时间、吸附剂投加量等因素对吸附剂吸附性能的影响。1实验部分1.1化学试剂及试剂试剂:六水合硝酸镁(A.R,成都科龙化工试剂厂),九水合硝酸铝(A.R,上海新宝精细化工厂),氢氧化钠(A.R,西陇化工有限公司),无水碳酸钠(A.R,上海凌峰化学试剂有限公司),氨水(A.R,上海中试化工总公司),十二烷基苯磺酸钠(A.R,国药集团化学试剂有限公司)。设备:精密电子天平(YP402N,上海精密科学仪器有限公司),强力电动搅拌器(JB90-D型,上海标本模型有限公司),水循环真空泵(SHZ-3,河南巩义杜甫仪器厂),电热恒温鼓风干燥箱(DHG-9053A,上海精宏实验设备有限公司)。1.2镁、铝水滑动的制备1.2.1用镁水石膏样品制备采用双滴法,Mg/Al投料物质的量比为3.0。称取Mg(NO1.2.2改性产物的合成将煅烧后的水滑石产物和十二烷基苯磺酸钠按比例1∶2.5称取,加入一定量的去离子水,强烈搅拌使其溶解,控制溶液酸碱度基本保持不变,90℃搅拌6h后抽滤,在80℃烘箱中干燥12h,得到改性后的产物。1.2.3染料吸收光谱的测定称取适量镁铝水滑石改性产物,置于锥形瓶中,再加入100mL的0.05mg/L染料溶液,在恒温水浴中振荡器中震荡一定时间,将悬浮液在一定的转速下离心一段时间,取得上层清液,用玻璃比色皿,以去离子水作为参比,测定吸光度。染料的吸收光谱用紫外可见分光光度计测定。脱色率的计算公式如下:脱色率(%)=(C1—C2)/C1×100%C1—染料初始浓度(mg/L);C2—染料平衡浓度(mg/L)1.2.4动x射线衍射法X射线衍射仪(XRD):德国Bruker公司的D8Advance全自动X射线衍射仪,以CuKα辐射,管电压为40kV,管电流为30mA,扫描步长为0.05°,扫描速率为0.2°/min;红外光谱仪FT-IR(美国Thermo傅立叶变换红外光谱仪Nicolet380)2结果与讨论2.1镁铝水进产品结构表征图1是用十二烷基苯磺酸钠改性前后样品(a)改性前(b)改性后的XRD谱图。图中可以看到镁铝水滑石有四个较为明显的特征峰和两个高级衍射峰,呈现出典型的水滑石层状结构,而且普通基线低,杂峰少,说明了合成的镁铝水滑石规整性好,结晶度高。有表面活性剂十二烷基苯磺酸钠插层的产物具有典型的有机阴离子插层产物的结构特点,说明了表面活性阴离子进入了水滑石主体层间。2.2分辨率分析：ft-i图2所示是十二烷基苯磺酸钠插层产物在一定的温度在热处理后得到的FT-IR谱图。在3483.77cm1000cm2.3吸附剂对苯酚绿的脱色率配制100mL的0.05mg/L的染料溶液,加入适量的吸附剂,用硝酸溶液调节溶液的pH值,温水浴搅拌1.5h,当达到吸附平衡时候,测量上层清液体的吸光度计算可得吸附剂对苯酚绿的脱色率。由图3可知,改性后的水滑石对苯酚绿的吸附能力与溶液的pH值有很大关系,pH值小于1.5时,脱色效率较好,pH值为1.2时,脱色效率可达97.40%;pH值大于1.5时,脱色效果较差,pH值为4时,脱色效率只有3.77%。因此合适的pH值应该控制在1到1.2之间,1.2最佳。2.4吸附剂投加量对脱色率的影响温度为35℃,pH值为1.2,搅拌1h,100mL的0.05mg/L染料溶液中加入不同量的吸附剂,绘制脱色率随着吸附剂投加量的变化的曲线图。如图4所示,吸附剂的投加量在0.05至0.25之间,当吸附剂的投加量为0.1g时,脱色率最大可达97.81%。随着投加量的增加,脱色率也在逐渐降低,投加量为0.25g时,脱色率为96.95%。由此可知,镁铝水滑石对苯酚绿的去处理是非常高的,在染料废水的脱色方面十分有前景。2.5不同温度对脱色效率的影响在室温25℃下,100mL的0.05mg/L的染料溶液中,加入吸附剂,分别在恒温水浴在震荡20,30,40,60,80,100min记录变化曲线图,如图5所示,30min以内去除速率较快,时间约为1h时,脱色效率是最好可达97.4%。2.6吸附温度对脱色效率的影响在100mL配制好的染料溶液下加入吸附剂,温水浴搅拌1h,随后改变吸附温度,记录不同吸附温度下脱色效率的变化情况。如图6所示,当温度在35℃时,脱色效率时最高的,达到了97.81%。随着温度的升高脱色率下降,脱色效果变差。3反应时间的确定用十二烷基苯磺酸