0凹凸棒石CuFe2O4纳米复合材料的制备表征和吸附性能

凹凸棒石/CuFe2O4纳米复合材料的制备及对氮磷的吸附性能1引言（需要扩展）凹凸棒石是一种链层状结构的含水富镁硅酸盐矿物，具有贯穿整个结构的大小为0.38nm×0.63nm的孔道，因此具有较大的比表面积及良好的吸附性能，已被广泛应用于水处理领域，但在废水处理应用中，由于凹凸棒石颗粒细小而悬浮于水中，难以快速分离，给实际运用带来了极大不便。如果在凹凸棒石中负载一定量的磁性微粒，即可在处理废水后利用磁选分离技术将其从悬浮液中快速分离回收。目前，在纳米Fe3O4磁性微粒的制备及以Fe3O4磁性微粒为磁源的各类磁性沸石，磁性蒙脱石，活性炭/铁氧粒子磁性复合材料等磁性吸附材料的制备及表征方面，国内外已有大量的文献报道。存在的主要问题是纳米级Fe3O4极易氧化成Fe2O3而失去磁性，磁性吸附材料再生后磁回收率降低。从当前研究现状来看，还未见有将抗氧化强的CuFe2O4与凹凸棒石复合制备磁性吸附材料并应用于吸附磷酸盐的报道。鉴于此，本文采用化学共沉淀法制备凹凸棒石/CuFe2O4纳米复合材料，并进行表征，之后研究复合材料对磷酸盐的吸附性能。2实验部分2.1仪器与试剂CuSO4·5H2O，FeCl3·6H2O，NaOH，NH4Cl，NaH2PO4·H2O均为分析纯试剂，使用前未经进一步纯化。凹凸棒石（需要基本介绍）；某型号扫描电镜（某国家某公司），某型号比表面积测定仪（某国家某公司），某型号红外光谱仪（某国家某公司），某型号振动样品磁强计（某国家某公司），某型号X射线粉末衍射仪（某国家某公司），某型号TGA-DSC分析仪（某国家某公司）。2.2凹凸棒石/C0Fe2O4复合纳米材料的制备采用低温回流法制备。将9.4g凹凸棒石（Attapulgite，或Palygorskite，简称AT）加入150mL含6.72gNaOH溶液中，室温搅拌30min，得到AT悬浊液，置于电热套内100℃沸腾；再将50mL含10.8gFeCl3•6H2O和5.82gCo(NO3)2•6H2O加入沸腾的悬浊液，100℃回流2h；混合液冷却后，将所制备的混合液反复用蒸馏水洗涤；将获得产物在60℃条件下的烘箱中干燥，即得到磁性复合材料。（具体见计算）2.2凹凸棒石/CuFe2O4复合纳米材料的表征1)FTIR、BET、XRD、SEM、宏观磁性、磁性强度、TGA-DSC、表面电势ζ测定等。2)艾伦弘,蒋静,唐娟.活性炭/CoFe2O4复合物的制备及其对亚甲基蓝的的吸附性能.应用化学,2010,2.2.22.1材料与方法2.1.2pH的影响分别取8份质量浓度为150mg/L的氨氮20mL于250mL锥形瓶中，分别投加0.3g凹凸棒石/CuFe2O4复合材料，调节pH值在3-9范围内特定值。将锥形瓶置于恒温振荡箱中，振荡3h(25℃,150r/min),离心分离(或采用磁分离)，用分光光度计测定上清液吸光度按照公式（1）计算复合纳米材料对吸附质的吸附量。0()100%etccVqm式中：tq为平衡吸附量，mg/g；0c为吸附质的初始浓度，mg/L；ec为吸附质的平衡浓度，mg/L；V为吸附质溶液的体积，L；m为纳米缝合材料的质量，g。c0是氨氮初始质量浓度（mg/L),ct是t时刻的残余氨氮的质量浓度（mg/L)4、以不同pH值及其对应的吸附量作图，分析pH对氨氮吸附的影响5、原因分析2.2项目测定和分析方法2.3数据统计分析3结果与讨论3.1pH的影响3.2吸附剂投加量的影响3.3吸附时间的影响3.3吸附等温线3.4吸附热力学3.5吸附动力学4结论4.14.24.3参考文献