微-納結(jié)構(gòu)錳氧化物材料的制備及其吸附性能研究.pdf

1、本文基于水熱法和模板法設(shè)計和制備了微/納結(jié)構(gòu)錳氧化物材料 MnO2和Mn2O3。采用X射線衍射、場發(fā)射掃描電鏡等儀器對材料的成分、結(jié)構(gòu)和形貌進行了表征,同時研究了它們的吸附性能。
　　以MnSO4·H2O為錳源,K2S2O8和Na2S2O8為氧化劑,采用水熱反應(yīng),分別制得納米線組成的鳥巢狀α-MnO2和納米棒組成的γ-MnO2微米球。實驗證明基于α-MnO2較高的比表面積,使其比γ-MnO2具有更高的吸附容量,。研究了剛果紅溶液濃

2、度、pH和溫度對α-MnO2吸附性能的影響。結(jié)果表明,α-MnO2對剛果紅的飽和吸附量隨著剛果紅溶液濃度的增加而增加,增幅逐漸變小;酸性環(huán)境有利于吸附,溫度對吸附的影響不大。進一步探究了α-MnO2吸附過程的動力學(xué)性能。吸附過程可以用準(zhǔn)二級動力學(xué)來描述;符合朗格繆爾吸附等溫線模型,并計算得出α-MnO2對剛果紅的最大吸附量為625 mg·g-1;熱力學(xué)過程的研究揭示了吸附過程為自發(fā)的吸熱過程。
　　以自制MnCO3為模板,在空氣中

3、煅燒制得多孔微/納結(jié)構(gòu)Mn2O3。探究了反應(yīng)物摩爾比、溫度和時間等工藝條件對MnCO3前驅(qū)體形貌的影響,進而影響到Mn2O3的形貌和內(nèi)部構(gòu)造及其吸附性能。結(jié)果顯示,吸附時間為120 min, MnCO3前驅(qū)體制備條件中MnSO4·H2O和CO(NH2)2的摩爾比為1:20、1:4、1:2時,煅燒后得到的Mn2O3對剛果紅的去除率分別為73.58％、78.64%、84.63%;MnCO3前驅(qū)體的合成溫度為90℃、140℃、180℃時,煅燒