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羥基磷灰石-四氧化三鐵-沸石復(fù)合材料制備及去除水中剛果紅研究

信息來(lái)源：濰坊沸石生物技術(shù)開(kāi)發(fā)中心 作者：

  采用可溶性磷酸鹽、鈣離子、二價(jià)鐵離子、三價(jià)鐵離子和天然沸石等材料制備了羥基磷灰石-四氧化三鐵-沸石(HAP-Fe3O4-沸石)復(fù)合材料,對(duì)該復(fù)合材料進(jìn)行了表征,并考察了該復(fù)合材料對(duì)水中剛果紅的吸附作用.結(jié)果表明,HAP-Fe3O4-沸石復(fù)合材料對(duì)水中的剛果紅具備良好的吸附能力.當(dāng)pH由3增加到4或由7增加到11時(shí),HAP-Fe3O4-沸石復(fù)合材料對(duì)水中剛果紅的去除能力下降；當(dāng)pH由4增加到7時(shí),對(duì)剛果紅的吸附能力基本保持不變.HAP-Fe3O4-沸石復(fù)合材料對(duì)水中剛果紅的去除率隨吸附劑投加量的增加而增加,而對(duì)水中剛果紅的單位吸附量則隨吸附劑投加量的增加而降低.HAP-Fe3O4-沸石復(fù)合材料對(duì)水中剛果紅的吸附動(dòng)力學(xué)過(guò)程可以較好地采用準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型加以描述,對(duì)剛果紅的吸附平衡數(shù)據(jù)可以采用Langmuir和Freundlich等溫吸附模型加以描述.根據(jù)Langmuir模型確定的最大吸附容量為117mg?g-1.(pH7和303K).HAP-Fe3O4-沸石復(fù)合材料對(duì)水中剛果紅的吸附是自發(fā)吸熱并伴隨熵增加的過(guò)程.當(dāng)pH為7時(shí),HAP-Fe3O4-沸石復(fù)合材料吸附水中剛果紅的主要機(jī)制包括表面配位作用、氫鍵作用以及路易斯酸堿反應(yīng).采用熱再生的方法可以使吸附剛果紅后的HAP-Fe3O4-沸石復(fù)合材料得到再生,熱再生后的復(fù)合材料可以循環(huán)使用并且對(duì)水中剛果紅的吸附性能良好.X射線(xiàn)衍射分析結(jié)果表明HAP-Fe3O4-沸石復(fù)合材料含F(xiàn)e3O4,磁滯回線(xiàn)結(jié)果表明HAP-Fe3O4-沸石復(fù)合材料具備較高的磁飽和強(qiáng)度,復(fù)合材料吸附剛果紅后可以很容易地通過(guò)外加磁場(chǎng)的作用快速地與水溶液分離.結(jié)果表明,HAP-Fe3O4-沸石復(fù)合材料適合作為一種吸附劑去除廢水中的剛果紅.