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包覆納米鐵復合材料（Fe/SiO₂）,并采用掃描電鏡（SEM）和X射線衍射（XRD）對Fe/SiO₂的形貌結(jié)構(gòu)進行了分析。使用原子吸收光譜儀（AAS）研究了Fe/SiO₂對于模擬Cr（Ⅵ）溶液的吸附性能。結(jié)果表明:制備的復合材料為類球形結(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,合成的包覆型Fe/SiO₂對水體中Cr（Ⅵ）的吸附容量為39.33mg/g,吸附行為符合Langmuir等溫吸附方程,吸附過程符合準二級動力學方程。 

【文章來源】：化工新型材料. 2017,45(11)北大核心CSCD

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【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，說明合成的材料中有Ｆｅ的存在。在低衍射角２θ＝２３°區(qū)域有個微弱衍射峰，是納米ＳｉＯ２的衍射峰［１２］，此外并沒有發(fā)現(xiàn)任何鐵氧化物的衍射峰。說明所制備的材料為Ｆｅ／ＳｉＯ２納米復合材料。圖２ＳｉＯ２和Ｆｅ／ＳｉＯ２的ＸＲＤ譜圖２．３Ｆｅ／ＳｉＯ２對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Ｃｒ（Ⅵ）的吸附性能。由表可知，Ｆｅ／ＳｉＯ２比純ＳｉＯ２對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)說明，納米Ｆｅ為主要的化學吸附源，其吸附降解的主要原因是Ｆｅ的還原性，對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)面說明Ｆｅ／ＳｉＯ２對Ｃｒ（Ⅵ）的吸附以化學吸附為主。表３溶液初始濃度對材料吸附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吸附時間對Ｆｅ／ＳｉＯ２吸附容量的影響吸附時間對Ｆｅ／ＳｉＯ２吸附容量的影響如圖３所示。由圖可知，Ｆｅ／ＳｉＯ２對Ｃｒ（Ⅵ）的吸附容量在６０ｍｉｎ之前穩(wěn)定上升，６０ｍｉｎ時基本達到飽和，１２０ｍｉｎ時吸附容量變化不大。因此，Ｆｅ／ＳｉＯ２的平衡吸附時間為６０ｍｉｎ。圖３吸附時間對Ｆｅ／ＳｉＯ２吸附容量的影響２．４Ｆｅ／ＳｉＯ２的吸附等溫線分析本實驗采用Ｌａｎｇｍｕｉｒ和Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ模型研究包覆型Ｆｅ／ＳｉＯ２對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Ｃｅ作ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附等溫線，用ｌｎＱｅ對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】：
期刊論文
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