異性薄水鋁石的制備及其吸附性能的研究.pdf

1、異形氧化鋁具有形貌新穎、比表面積和孔容大、穩(wěn)定性和表面滲透性好等優(yōu)良特點,因此,其在吸附、催化、輕質(zhì)填料、陶瓷和絕緣材料等領(lǐng)域有著廣闊的應用前景。本文采用無模板的化學誘導自轉(zhuǎn)變法、軟模板輔助水/溶劑熱法等制備了異形擬薄水鋁石和γ-Al2O3,并研究了其對水體污染物如剛果紅、甲基藍、苯酚的吸附性能。
　　主要研究結(jié)果如下:1.以三氯化鋁為鋁源,檸檬酸鈉和無水乙醇做形貌調(diào)節(jié)劑,在200℃C下水熱24h制備了殼層由納米棒有序組裝而形成的

2、薄水鋁石空心微球,反應物的濃度及其摩爾比值、反應溫度、水熱時間等均為形成空心結(jié)構(gòu)的影響因素。制備微球的比表面積為102.21m2/g、孔容為0.37cm3/g、平均孔徑為14.5nm。空心微球?qū)ξ廴疚飫偣t的吸附效果良好,吸附平衡時吸附量為106.4mg/g。對甲基藍和苯酚溶液的吸附過程中發(fā)生了物理吸附和化學吸附,整個過程均分成兩個階段:先吸附后脫附。
　　2.用硫酸鋁、三氯化鋁、硝酸鋁做鋁源,尿素做沉淀劑,嵌段共聚物P123、F

3、127做軟模板劑輔助水熱法制備了含“球中球”型納米實心微球及二維紡錘狀等異形擬薄水鋁石。其中以硫酸鋁為鋁源添加P123時,制備的薄水鋁石擁有149.82m2/g的大比表面積和0.51cm3/g的最大孔容。并研究了所有樣品對污染物剛果紅、甲基藍、苯酚的吸附性能。室溫下,以硝酸鋁加F127為原料制備的擬薄水鋁石的吸附性能最好。其在2min、30min、2min時分別對剛果紅、甲基藍、苯酚的吸附達到完全。其吸附量分別為98mg/g、98mg/

4、g、95mg/g,以硫酸鋁加P123制備的樣品吸附性能次之。
　　3.以三氯化鋁、硫酸鋁為鋁源,乙醇為結(jié)構(gòu)調(diào)劑劑,嵌段共聚物P123、F127為軟模板劑輔助水熱法制備片狀薄水鋁石。改變水熱時間(1d、2d、3d)和反應物的濃度可以控制擬薄水鋁石的形貌、比表面積和孔結(jié)構(gòu),從而影響其對污染物的吸附性能。以三氯化鋁為原料添加P123,當反應時間為3d,乙醇-水溶液比為1:1時,產(chǎn)物的比表面積為56.61m2/g,最大孔容為0.19cm3

5、/g,吸附性能達到最好。其在30min、2min、10min時分別對剛果紅、甲基藍、苯酚達到吸附平衡,吸附量分別為97mg/g、98mg/g、94mg/g。
　　4.采用硫酸鋁、三氯化鋁、硝酸鋁為鋁源,氨水做沉降劑,嵌段共聚物P123、F127做軟模板劑用水熱法輔助溶膠-凝膠法制備棒狀擬薄水鋁石。以F127做軟模板劑,硫酸鋁為鋁鹽時制備的產(chǎn)品對污染物的吸附效果最好,因為其比表面積可達217.2m2/g,孔容達0.577cm3/g,