以液相還原與St9ber法相結(jié)合,真空環(huán)境下,以CaCO₃為造孔劑,十六烷基三甲溴化銨（CTAB）作為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑,正硅酸四乙酯（TEOS）和FeSO4為原料,一步法制備了SiO₂包覆納米鐵復(fù)合材料（Fe/SiO₂）,并采用掃描電鏡（SEM）和X射線衍射（XRD）對(duì)Fe/SiO₂的形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。使用原子吸收光譜儀（AAS）研究了Fe/SiO₂對(duì)于模擬Cr（Ⅵ）溶液的吸附性能。結(jié)果表明:制備的復(fù)合材料為類球形結(jié)構(gòu);XRD分析表明在2θ=22°和44°處分別出現(xiàn)了SiO₂和Fe的特征衍射峰。吸附溶液pH=3.0時(shí),合成的包覆型Fe/SiO₂對(duì)水體中Cr（Ⅵ）的吸附容量為39.33mg/g,吸附行為符合Langmuir等溫吸附方程,吸附過(guò)程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。 

【文章來(lái)源】：化工新型材料. 2017,45(11)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

ＳｉＯ２（ｂ）和Ｆｅ／ＳｉＯ２（ｃ）的ＳＥＭ圖２．２ＸＲＤ分析

ｂ）和Ｆｅ／ＳｉＯ２（ｃ）的ＳＥＭ圖２．２ＸＲＤ分析圖２為ＳｉＯ２及Ｆｅ／ＳｉＯ２的ＸＲＤ譜圖。由圖可知，Ｆｅ／ＳｉＯ２的ＸＲＤ譜圖中，２θ＝４４°的峰與ＰＤＦ－０６０６９６的Ｓｙｎ型Ｆｅ的衍射峰吻合，說(shuō)明合成的材料中有Ｆｅ的存在。在低衍射角２θ＝２３°區(qū)域有個(gè)微弱衍射峰，是納米ＳｉＯ２的衍射峰［１２］，此外并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何鐵氧化物的衍射峰。說(shuō)明所制備的材料為Ｆｅ／ＳｉＯ２納米復(fù)合材料。圖２ＳｉＯ２和Ｆｅ／ＳｉＯ２的ＸＲＤ譜圖２．３Ｆｅ／ＳｉＯ２對(duì)Ｃｒ（Ⅵ）的吸附性能分析２．３．１Ｆｅ／ＳｉＯ２的吸附容量分析表１顯示了不同材料對(duì)Ｃｒ（Ⅵ）的吸附性能。由表可知，Ｆｅ／ＳｉＯ２比純ＳｉＯ２對(duì)Ｃｒ（Ⅵ）的吸附容量提高了約８倍；但納米Ｆｅ的吸附性能稍優(yōu)于Ｆｅ／ＳｉＯ２。表１中的數(shù)據(jù)說(shuō)明，納米Ｆｅ為主要的化學(xué)吸附源，其吸附降解的主要原因是Ｆｅ的還原性，對(duì)Ｃｒ（Ⅵ）的吸附主要以氧化降解為主［８］，物理吸附較弱。·１７２·

／ｇ以下，從側(cè)面說(shuō)明Ｆｅ／ＳｉＯ２對(duì)Ｃｒ（Ⅵ）的吸附以化學(xué)吸附為主。表３溶液初始濃度對(duì)材料吸附Ｃｒ（Ⅵ）的吸附容量的影響溶液初始濃度／（ｍｇ·Ｌ－１）吸附容量／（ｍｇ·ｇ－１）去除率／％１０１８．２９９２．１３２０２６．３９５７．８７３０２４．６５３９．２８４０２６．４３３２．６５５０２４．３２２６．８２６０２５．６６２２．６３２．３．４吸附時(shí)間對(duì)Ｆｅ／ＳｉＯ２吸附容量的影響吸附時(shí)間對(duì)Ｆｅ／ＳｉＯ２吸附容量的影響如圖３所示。由圖可知，Ｆｅ／ＳｉＯ２對(duì)Ｃｒ（Ⅵ）的吸附容量在６０ｍｉｎ之前穩(wěn)定上升，６０ｍｉｎ時(shí)基本達(dá)到飽和，１２０ｍｉｎ時(shí)吸附容量變化不大。因此，Ｆｅ／ＳｉＯ２的平衡吸附時(shí)間為６０ｍｉｎ。圖３吸附時(shí)間對(duì)Ｆｅ／ＳｉＯ２吸附容量的影響２．４Ｆｅ／ＳｉＯ２的吸附等溫線分析本實(shí)驗(yàn)采用Ｌａｎｇｍｕｉｒ和Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ模型研究包覆型Ｆｅ／ＳｉＯ２對(duì)Ｃｒ（Ⅵ）的吸附行為。擬合方程式分別如式（１）—（２）所示：ＣｅＱｅ＝ＣｅＱｍ＋１ｂＱｍ（１）ｌｎＱｅ＝ｌｎＫｆ＋１ｎｌｎＣｅ（２）式中，Ｃｅ為平衡濃度，ｍｇ／Ｌ；Ｑｅ為平衡吸附量，ｍｇ／ｇ；Ｑｍ為飽和吸附量，ｍｇ／ｇ；ｂ、Ｋ１和ｎ為常數(shù)。用Ｃｅ／Ｑｅ對(duì)Ｃｅ作ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附等溫線，用ｌｎＱｅ對(duì)ｌｎＣｅ作Ｆｒｅｎｕｎｄｉｃｈ吸附等溫線，曲線數(shù)據(jù)擬合結(jié)果如圖４—圖５所示

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Fe/SiO2復(fù)合材料的制備及其對(duì)Cd2+的吸附[J]. 李勝英,鐘光波,陳偉芳,陳慧珍,關(guān)淇元.  化工環(huán)保. 2016(01)
[2]摻雜不同鐵含量介孔SiO2微球?qū)谆衔窖芯縖J]. 曹淵,趙軍霞,李萍.  化工新型材料. 2015(04)
[3]以三聚氰胺甲醛微球?yàn)槟０逯苽浣榭锥趸韬投趸伩招奈⑶騕J]. 房洪杰,劉慧,閆芳,李洪亮.  硅酸鹽學(xué)報(bào). 2015(02)
[4]光助納米鐵還原Cr（Ⅵ）的研究[J]. 任學(xué)昌,徐麗鳳,杜翠珍,王拯,劉鵬宇,常青.  中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2014(10)
[5]磁性納米材料的制備及其吸附重鉻酸根離子的性能[J]. 張立,張劍,張祖磊,劉海清,李蕾.  應(yīng)用化學(xué). 2013(08)
[6]硅微粉負(fù)載納米鐵去除六價(jià)鉻及其遷移行為[J]. 李勇超,金朝暉,李鐵龍.  硅酸鹽學(xué)報(bào). 2011(07)
[7]水環(huán)境中鉻的存在形態(tài)及遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律[J]. 趙堃,柴立元,王云燕,鄧榮.  工業(yè)安全與環(huán)保. 2006(08)



本文編號(hào)：3538799