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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

信息來源：濰坊沸石生物技術(shù)開發(fā)中心 作者：

  采用可溶性磷酸鹽、鈣離子、二價鐵離子、三價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,對該復(fù)合材料進行了表征,并考察了該復(fù)合材料對水中剛果紅的吸附作用.結(jié)果表明,HAP-Fe3O4-沸石復(fù)合材料對水中的剛果紅具備良好的吸附能力.當pH由3增加到4或由7增加到11時,HAP-Fe3O4-沸石復(fù)合材料對水中剛果紅的去除能力下降；當pH由4增加到7時,對剛果紅的吸附能力基本保持不變.HAP-Fe3O4-沸石復(fù)合材料對水中剛果紅的去除率隨吸附劑投加量的增加而增加,而對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)合材料對水中剛果紅的吸附動力學(xué)過程可以較好地采用準二級動力學(xué)模型加以描述,對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)合材料對水中剛果紅的吸附是自發(fā)吸熱并伴隨熵增加的過程.當pH為7時,HAP-Fe3O4-沸石復(fù)合材料吸附水中剛果紅的主要機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)使用并且對水中剛果紅的吸附性能良好.X射線衍射分析結(jié)果表明HAP-Fe3O4-沸石復(fù)合材料含F(xiàn)e3O4,磁滯回線結(jié)果表明HAP-Fe3O4-沸石復(fù)合材料具備較高的磁飽和強度,復(fù)合材料吸附剛果紅后可以很容易地通過外加磁場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.