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层状双金属氢氧化物(layered double hydroxides,LDHs)是一种水滑石类化合物,因具有特殊的酸碱双功能性、记忆效应、层间阴离子可交换性和热稳定性等性质,在吸附、催化、医药、光电磁及功能高分子材料等领域有巨大潜力。本文以钢渣为原料,采用共沉淀法制备钙镁铝铁四元LDHs,研究了合成过程中pH值、晶化温度和晶化时间的影响,采用XRD、XRF、SEM、FT-IR、TEM、DTA/TG和BET对样品进行了表征。结果表明当共沉淀的pH为10.5-11.8时,可制备纯相水滑石;晶化温度和时间均对晶格参数和层间距有影响,随温度和时间增加,晶格参数a、c和层间距均先减小再增大;LDHs晶粒尺寸沿a轴方向上比沿c轴方向大,晶面(110)的生长速率比晶面(003)快;经过条件优化,在pH=11.8,晶化温度150℃,晶化时间16 h的条件下合成的LDHs结构规整,晶型较好,层状清晰,孔体积和孔径大且热稳定性好。选取分别含阳离子红和酸性橙的水溶液模拟印染废水,研究了所制备的钙镁铝铁四元LDHs对其吸附性能,探讨了吸附剂浓度、初始pH、吸附温度、吸附时间和初始浓度对吸附效果的影响,并拟合了吸附的热力学模型和动力学模型。对含阳离子红废水的结果表明,吸附剂浓度对去除率影响较小;pH在3-10对吸附效果影响较小;温度升高,吸附量增加;当C0=500 ppm时,吸附量达425.69 mg·g-1,LDHs对阳离子红废水脱色效果优良。LDHs对阳离子红的吸附分别符合Langmuir的热力学模型和拟二级的动力学模型。对含酸性橙染料废水的结果表明,吸附剂浓度增加,去除率增大;pH在4-10对吸附效果影响较小;温度升高,吸附量增加,吸附温度343.15 K时,吸附量达212.08mg·g-1,LDHs对酸性橙废水脱色效果明显;随初始浓度增大,吸附量先增大后趋于平稳。LDHs对酸性橙的吸附分别符合Freundlich的热力学模型和拟二级的动力学模型。采用共沉淀法以钢渣为原料制备的钙镁铝铁四元LDHs对阳离子型染料废水和阴离子型染料废水均有较好的吸附处理效果,具有良好的潜在应用价值。