微波辅助液相沉淀法制备异形拟薄水铝石及其对刚果红的吸附性能OA

从廉价、易得的铝土矿中溶出中间体偏铝酸钠制备高附加值异形拟薄水铝石,在吸附和催化等领域具有现实意义。本文以偏铝酸钠为铝源、硝酸为沉淀剂,采用微波辅助液相沉淀法在40℃下快速制备了比表面积达509.8m2/g的拟薄水铝石片层交联纳米球状粒子团簇体(LPB-M)。研究发现,与常规液相沉淀法制备的拟薄水铝石(LPB)相比,微波提高了LPB-M的结晶度,从而使其形貌产生明显差异。Langmuir吸附等温线模型所预测的LPB-M对刚果红的最大静态平衡吸附量达2596.4mg/g,而LPB的最大静态平衡吸附量仅1436.4mg/g;LPB-M还具有良好的吸附-脱附再生性能,在5次吸附循环实验中吸附去除率均超过97.0%;Cl^(-)、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)等中性共存阴离子对其平衡吸附量的影响较弱,但CO_(3)^(2-)、PO_(4)^(3-)等水解呈碱性的共存阴离子会大幅降低其平衡吸附量。LPB-M吸附刚果红的机理主要涉及氢键、氧空位捕获和静电相互作用,其独特的片层交联纳米球状粒子团簇体形貌、优异的织构性质、合理的孔径分布、较高的表面氧空位数量和zeta电位,是其具有优异刚果红吸附性能的主要原因。本文提出的微波辅助温和液相沉淀法为制备具有优异吸附性能的异形拟薄水铝石提供了有效策略。