【摘 要】
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水污染日趋严重,其中氟化物污染和有机染料污染严重威胁着人类的健康。长期饮用含氟水会引起氟斑牙和氟骨症等慢性疾病,长期接触高毒性难降解的有机染料废水,可能致癌致畸。因此,对含氟污水和染料废水进行有效治理迫在眉睫。本论文以三氯化铁为铁源,乙二醇为还原剂,通过溶剂热法成功制备了Fe3O4纳米微粒,然后采用共沉淀法制得了磁性双层镁铝氢氧化物（水滑石）复合材料（Fe3O4@Mg-Al LDH）,并对该材料进
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水污染日趋严重,其中氟化物污染和有机染料污染严重威胁着人类的健康。长期饮用含氟水会引起氟斑牙和氟骨症等慢性疾病,长期接触高毒性难降解的有机染料废水,可能致癌致畸。因此,对含氟污水和染料废水进行有效治理迫在眉睫。本论文以三氯化铁为铁源,乙二醇为还原剂,通过溶剂热法成功制备了Fe3O4纳米微粒,然后采用共沉淀法制得了磁性双层镁铝氢氧化物（水滑石）复合材料（Fe3O4@Mg-Al LDH）,并对该材料进一步焙烧得到磁性双层镁铝氧化物复合材料（Fe3O4@Mg-Al LDO）。对 Fe3O4、Fe3O4@Mg-Al LDH 和 Fe3O4@Mg-Al LDO 三种微粒进行了 SEM、FT-IR、XRD、BET、VSM 及 EDS 表征。Fe3O4 微粒的粒径约为 200 nm,均匀的附着在 Mg-Al LDH 和 Mg-Al LDO 表面。Fe3O4@Mg-Al LDH 和 Fe3O4@Mg-Al LDO两种复合材料的比表面积分别为74 m2/g和89 m2/g,经过500℃焙烧后的Fe3O4@Mg-Al LDO吸附剂的比表面积增大,提供了更多的吸附位点。通过磁性能分析,两种复合材料均具有顺磁性,这使得它们有良好的分散性且能快速从溶液中分离出来。在模拟吸附去除水体中污染物的实验中,两种吸附剂对甲基橙（MO）和氟离子（F-）的吸附模型均属于Langmuir吸附模型,吸附动力学符合准二级动力学模型,Fe3O4@Mg-Al LDO对MO和F-的饱和吸附量分别为506 mg/g和258 mg/g,分别是Fe3O4@Mg-Al LDH对它们吸附量的1.58倍和1.43倍。当MO初始浓度为150 mg/L,吸附剂投加量为1.0 g/L时,Fe3O4@Mg-Al LDH和Fe3O4@Mg-Al LDO对MO的去除率分别为85.3%和98.8%;当F-初始浓度为19 mg/L,吸附剂投加量为1.0 g/L时,Fe3O4@Mg-Al LDH 和 Fe3O4@Mg-Al LDO 对F-的去除率分别为 43.3%和 87.5%,并且经过2次吸附,溶液中残余F-浓度可降低至1 mg/L以下,达到饮用水标准。此外,两种吸附剂均具有良好的循环再生性能。
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