磁性納米材料具有獨特的結構和優(yōu)異的性能,在磁學、催化、信息和生物醫(yī)藥等領域有廣泛的應用,是當前的研究熱點。粘土類礦物材料如高嶺土、高嶺石納米管等,作為吸附劑,因粉體顆粒細小、難以實現(xiàn)固液分離的局限,使其性能的利用受到限制。因此,本文以粘土材料為載體,在其表面負載磁性納米顆粒,制備出同時具有磁性和吸附性能的磁性高嶺石/高嶺石納米管復合材料,并探討其對含亞甲基藍(MB)染料廢水的處理。主要內容如下:以高嶺土原料為載體,Fe Cl3·6H2O、Fe SO4·7H2O和NH3·H2O為實驗原料,采用化學共沉淀法制備磁性高嶺石復合粉體。當Fe3O4:高嶺土質量比為1:5時,復合粉體中存在單一的Fe3O4相,Fe3O4晶粒尺寸為10-30 nm,均勻負載于高嶺石晶體表面,且粉體具有良好的磁性能,磁分離率為90.12%;原料高嶺土和復合粉體對MB的去除率隨吸附時間的延長逐步提高,分別達到吸附平衡時的去除率為98.46%和76.75%;此外,復合粉體對MB的去除率隨其投入量的增加、溫度的升高和溶液p H的增大而逐步提高,隨MB溶液初始濃度的增大而減小;對MB的吸附量隨初始濃度的增大而逐步增大。以高嶺土...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究背景與意義
    1.2 染料概述
        1.2.1 染料簡介
        1.2.2 染料廢水的危害
        1.2.3 染料廢水處理技術
    1.3 高嶺石納米管簡介
        1.3.1 高嶺石納米管的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 高嶺石納米管的形成機理研究
        1.3.3 高嶺石納米管的應用
    1.4 磁性納米復合材料
        1.4.1 磁性復合材料簡介
        1.4.2 磁性復合材料制備
        1.4.3 磁性復合材料應用
    1.5 本課題的研究思路、研究內容及創(chuàng)新點
        1.5.1 研究思路
        1.5.2 研究內容
        1.5.3 創(chuàng)新點
2 實驗部分
    2.1 實驗原料、試劑及儀器
        2.1.1 實驗原料與試劑
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 材料的制備方法
        2.2.1 磁性高嶺石復合粉體制備
        2.2.2 高嶺石納米管的制備
        2.2.3 磁性高嶺石納米管的制備
    2.3 表征方法
        2.3.1 掃描電子顯微鏡分析（SEM）
        2.3.2 X射線衍射分析（XRD）
        2.3.3 傅里葉紅外光譜分析（FT-IR）
        2.3.4 比表面積及孔徑分布分析
        2.3.5 磁分離率的測定
    2.4 吸附性能分析
        2.4.1 亞甲基藍標準溶液的配置
        2.4.2 亞甲基藍溶液標準曲線繪制
        2.4.3 吸附實驗
        2.4.4 吸附動力學模型
        2.4.5 吸附等溫線模型
3. 磁性高嶺石復合粉體對亞甲基藍的吸附研究
    3.1 磁性高嶺石復合粉體制備
        3.1.1 高嶺土的酸洗預處理
        3.1.2 磁性高嶺石復合粉體的制備
    3.2 磁性高嶺石復合粉體的表征
        3.2.1 復合粉體的物相分析
        3.2.2 復合粉體的顯微結構分析
        3.2.3 復合粉體的磁分離效果
    3.3 磁性高嶺石復合粉體對亞甲基藍的吸附性能
        3.3.1 吸附時間對吸附的影響
        3.3.2 亞甲基藍初始濃度對吸附的影響
        3.3.3 磁性高嶺石復合粉體投入量對吸附的影響
        3.3.4 溫度對吸附的影響
        3.3.5 溶液pH值對吸附的影響
    3.4 結論
4 高嶺石納米管對亞甲基藍的吸附研究
    4.1 高嶺石納米管的制備與表征
        4.1.1 高嶺石納米管的制備
        4.1.2 高嶺石納米管的XRD分析
        4.1.3 高嶺石納米管的SEM分析
        4.1.4 高嶺石納米管的紅外光譜分析
        4.1.5 高嶺石納米管的比表面積分析
    4.2 高嶺石納米管對亞甲基藍的吸附性能研究
        4.2.1 溶液pH值對吸附性能的影響
        4.2.2 吸附時間對吸附性能的影響
        4.2.3 吸附動力學分析
        4.2.4 吸附劑用量對吸附性能的影響
        4.2.5 初始濃度和溫度對吸附性能的影響
        4.2.6 吸附等溫線分析
    4.3 結論
5. 磁性高嶺石納米管對亞甲基藍的吸附研究
    5.1 磁性高嶺石納米管的制備
        5.1.1 高嶺石納米管的預處理
        5.1.2 磁性高嶺石納米管的制備
    5.2 磁性高嶺石納米管吸附實驗
    5.3 磁性高嶺石納米管的表征
        5.3.1 XRD分析
        5.3.2 SEM分析
        5.3.3 磁性能分析
    5.4 吸附因素對吸附性能的影響
        5.4.1 溶液pH值對吸附性能的影響
        5.4.2 吸附時間對吸附性能的影響
        5.4.3 吸附劑用量對吸附性能的影響
        5.4.4 初始濃度和溫度對吸附性能的影響
        5.4.5 吸附等溫線模型分析
        5.4.6 MKNTs吸附劑的再生性能研究
    5.5 結論
6. 全文結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
個人簡歷及攻讀碩士期間的主要成果
致謝



本文編號：3920050