镁铝氢氧化物的制备及其脱色性能的研究

【摘要】：本文以氯化铝、氯化镁、氨水等为主要原料,采用共沉淀法合成了稳定的胶体颗粒吸附剂—纳米级镁铝层状双氢氧化物(MAH)。用化学分析和现代仪器测试技术,进行了系统研究:用透射电镜、X-射线衍射图谱、红外图谱研究了MAH的形态、结构形貌、组分;采用微电泳技术对MAH的电动特性进行了表征。研究MAH对印染废水的吸附脱色效果,并对实验中的影响因素和吸附脱色机理进行了分析探讨。研究结果表明: (1) 胶体颗粒吸附剂MAH,最佳合成条件为Mg/Al摩尔比3:1,胶溶温度80℃,时间3～4h。所制MAH样品具有类水滑石的晶体结构,颗粒为六边形多层片状,粒径30～50nm,表面富含—OH。MAH颗粒带永久性正电荷。低pH值时,其ζ电位为正值,随着pH值增大,电动电势逐渐减小。pH值大于等电点时,电动电势值变为负值。MAH的等电点为pH=10.9。 (2) 通过Mg/Al摩尔比对脱色性能的影响实验发现,Mg/Al摩尔比为3:1的MAH溶胶脱色率最高。利用MAH溶胶对五大类十余种染料模拟废水进行脱色实验,结果发现,MAH溶胶对五类染料均显示出很好的脱色效果、高的吸附容量,证明MAH溶胶对染料的适应性强,为一种优良的吸附剂。 (3) 通过对吸附时间、pH值、MAH溶胶投加量、染料起始浓度、体系温度等影响因素的研究,得出MAH对染料溶液的pH值、起始浓度、体系温度有较强的适应性,适合印染废水水质多变的特点。研究表明,MAH对水溶性阴离子印染废水的脱色作用,主要为化学吸附所致,吸附规律能很好地符合Langmuir吸附方程。吸附在pH值4～11之间进行效果差别不大,有较广的pH值适用范围。吸附可以在20min内完成,温度升高不利于吸附过程的进行。 (4) 处理染料后的MAH可在450℃下焙烧5h,溶于染料溶液后其层状结构得到恢复和改进,使其吸附能力得到再生,研究表明焙烧后的MAH比MAH具有更强的吸附能力。MAH的可再生性为其在实际废水处理中的应用提供了重要的条件。 (5) MAH对成份复杂的印染工业废水同样具有良好的脱色效果和COD去除能力。明显优于常规的铝盐、铁盐对印染工业废水的脱色效果和COD去除能力。由于印染工业废水中含有各种助剂,如盐份、增色剂等,对MAH有干扰作用,MAH对印染工业废水的处理效果不及单一染料模拟废水。