【摘 要】
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随着密集人口增长和工业化的推进,合成染料的发展越发迅速。每年都有很多新种类的合成染料被应用在生产上,但也带来了严重的污染问题。环境保护和可持续发展已经成为不可忽视的重要问题。在这种情况下,寻找一种绿色,便宜的材料去处理染料废水已经成为研究的热点。本文采用水热法制备了Bi2Mo O6/Ni Fe2O4和Bi2-xCexMo O6/Ni Fe2O4两种复合材料,得到复合材料A和B。利用X射线衍射分析(
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随着密集人口增长和工业化的推进,合成染料的发展越发迅速。每年都有很多新种类的合成染料被应用在生产上,但也带来了严重的污染问题。环境保护和可持续发展已经成为不可忽视的重要问题。在这种情况下,寻找一种绿色,便宜的材料去处理染料废水已经成为研究的热点。本文采用水热法制备了Bi2Mo O6/Ni Fe2O4和Bi2-xCexMo O6/Ni Fe2O4两种复合材料,得到复合材料A和B。利用X射线衍射分析(XRD),场发射扫描电镜(FESEM),紫外可见光漫反射(UV-Vis-DRS)等分析手段对其进行表征。场发射扫描电镜图显示,制备出的复合材料A和B的形貌与典型的钼酸铋和铁氧体的块状和条形结构有明显的不同。这种结构可以为有机污染物提供更多的活性吸附位点,可能增强复合材料对染料的吸附。紫外可见光漫反射图显示,制备得到的复合材料A的带隙能较钼酸铋的带隙能变窄了0.72 e V,而复合材料B的带隙较复合材料A的带隙则进一步变窄,说明复合材料的形成改变了单组分的性质。证明复合材料制备成功。考察了溶液p H值,煅烧温度,煅烧时间对复合材料晶型的影响,确定了制备复合材料的最佳工艺路线。将制备出的复合材料对罗丹明B进行吸附实验研究,讨论了吸附时间,体系p H值,吸附剂的剂量,罗丹明B初始浓度对于吸附效果的影响。主要结果如下:采用水热法制备了Bi2Mo O6/Ni Fe2O4,最佳工艺条件为:前驱体溶液的p H为3,加入Ni Fe2O4颗粒的质量分数为15%,在160℃条件水热法24 h时制备出的复合材料效果最好。Bi2-xCexMo O6/Ni Fe2O4的最佳工艺条件为:前驱体溶液的p H为3,x=0.15,在160℃条件水热法24 h时制备出的复合材料效果最好。以罗丹明B模拟染料废水,通过变换实验条件,确定了在p H值为4的酸性环境下,对罗丹明B的吸附时间是18 h,复合材料A的剂量为0.1 g,罗丹明B染料的初始浓度为5 mg/L时,复合材料A对于罗丹明B的吸附效果最好。复合材料A的吸附率较单纯的Ni Fe2O4材料提高了33.1%。复合材料A的平衡吸附量较单纯的Ni Fe2O4材料提高了16.6 mg/g。还采用Langmuir和Freundlich两种吸附公式对复合材料A对染料的吸附结果计算,Langmuir吸附等温方程的模型更适合吸附情况。复合材料A在4次吸附实验后,吸附率下降不超过原本的10%。将复合材料B进行吸附实验,实验结果表明:在p H值为4的酸性环境下,对罗丹明B的吸附时间是18 h,复合材料B的剂量为0.1 g,罗丹明B染料的初始浓度为5 mg/L时,复合材料B对于罗丹明B的吸附效果最好。还采用两种吸附公式对复合材料B对染料的吸附结果计算,Langmuir吸附等温方程的模型更适合吸附情况。复合材料B的吸附效果较单纯的Ni Fe2O4材料吸附率有所提高,但较复合材料A相比并未得到显著的提升。复合材料B在4次吸附实验后,吸附率下降不超过原本的10%。实验证明了制备出的两种复合材料吸附性良好,易于分离且可重复再利用,可以作为染料废水的吸附剂,具有良好的应用前景。
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