论文摘要
矾矿及其“废料”中均富含钾、铝等多种可利用元素,是一种潜在的可开发和综合利用的矿产资源。但矾浆长期以来没得到综合利用,被当作“废料”丢弃,给环境造成了严重的污染。基于矾浆研究开发加工工艺,开发成新材料产品,实现高效和综合利用矾矿资源、改善环境和提高效益,这是矾矿企业当前的现实问题的需求和发展的必然趋势。本论文以解决矾浆附加值低的问题为目的,拟用矾浆制备纳米氢氧化铝材料及层状双氢氧化物材料。利用X射线衍射（XRD）、傅立叶转换红外线光谱（FT-IR）、热重-差示热重（TG-DTA）和扫描电境分析（SEM）等现代测试手段对材料进行了表征。以矾浆为铝源制备LDHs,并对其焙烧产物的吸附性能进行考察。利用酸熔法和碱浸法合成了 Al（OH）3材料,并对两种不同制备方法的材料进行了比较,发现两种方法都能制备Al（OH）3,此外,酸熔法得到的是拜耳石（β-Al（OH）3）而碱浸法得到的是勃姆石（γ-AlOOH）,这与文献报道的在酸性溶液中Al（OH）3是γ-AlOOH形态,而在碱性溶液中是以β-Al（OH）3形态存在相物合。其原因与沉淀析出Al（OH）3过程中溶液的pH值的不同有关系。采用传统恒定pH值法制备了 Mg-Al-LDH、LDH-D、LDH-M和LDH-L,用XRD,IR表征手段证实了材料制备的成功,粒径尺寸为50～120 nm,且形貌为片状,并提出了制备材料机理的可能方程式。将合成产物LDO-D用于吸附AGR染料,对AGR的初始浓度,吸附剂的加入量,不同的初始pH值、吸附时间与温度等主要条件下进行实验研究,得到随着AGR浓度增加,吸附剂用量增加,去除率也逐渐增大;溶液pH=10时,去除率达到最大;随吸附温度的升高,去除率有所下降。推测反应机理是由于焙烧产物的“记忆效应”可以将ARG吸附至层间,从而实现对废水的很好吸附处理。LDO、LDO-D、LDO-M和LDO-L再生使用三次对ARG的去除率依然在60%以上,可重复使用且性能良好。
论文目录
摘要ABSTRACT第一章 文献综述1.1 矾矿的性质、用途及应用1.1.1 矾矿的性质1.1.2 矾矿的用途1.2 氢氧化铝的性质、用途及工业生产方法1.2.1 氢氧化铝的性质1.2.2 氢氧化铝的用途1.2.3 氢氧化铝的工业生产方法1.3 层状双氢氧化物（LDHs）的性质、制备及应用1.3.1 LDHs的结构1.3.2 LDHs的性质1.3.2.1 组成和结构的可调控性1.3.2.2 层间阴离子的可交换性1.3.2.3 碱催化性1.3.2.4 热稳定性1.3.2.5 吸附性1.3.3 LDHs的制备1.3.3.1 共沉淀法1.3.3.2 焙烧-复原法1.3.3.3 阴离子交换法1.3.3.4 水热法1.3.3.5 表面原位合成法1.3.3.6 微波合成法1.3.3.7 盐-氧化物法1.3.3.8 双粉末合成法1.3.4 LDHs的应用1.3.4.1 催化方面的应用1.3.4.2 离子交换和吸附方面的应用1.3.4.3 在医药领域的应用1.3.4.4 在功能高分子材料及其添加剂方面的应用1.4 课题研究目的和内容参考文献第二章 实验部分2.1 实验仪器和药品2.1.1 实验仪器2.1.2 实验药品2.2 材料的表征手段2.2.1 傅立叶转换红外线光谱（FT-IR）2.2.2 X射线粉末衍射（XRD）2.2.3 热重-差示热重（TG-DTA）2.2.4 扫描电境（SEM）2.3 吸附实验内容与方法2.3.1 标准曲线的绘制2.3.2 合成产物的吸附实验第三章 利用矾浆制备氢氧化铝3.1 矾浆的表征3.2 氢氧化铝的制备与表征3.2.1 氢氧化铝的制备3.2.1.1 酸熔法3.2.1.2 碱浸法3.2.2 氢氧化铝的表征3.3 酸熔与碱浸过程中酸和碱浓度的影响3.4 本章小结参考文献第四章 利用矾浆制备层状双氢氧化物及其焙烧产物的吸附性能研究4.1 LDHs的制备与表征4.1.1 LDHs的制备4.1.2 LDHs的表征4.2 LDO的制备与表征4.2.1 LDO的制备4.2.2 LDO的表征4.3 不同影响因素对吸附的影响4.3.1 吸附剂对吸附量的影响4.3.2 溶液的pH值对吸附量的影响4.3.3 酸性大红AGR初始浓度对吸附量的影响4.3.4 吸附剂加入量对吸附量的影响4.3.5 温度对吸附量的影响4.4 吸附机理4.5 吸附剂再生利用4.6 本章小结参考文献第五章 结论与展望5.1 结论5.2 展望攻读硕士学位期间论文发表情况致谢
相关论文文献
标签：矾浆论文; 氢氧化铝论文; 层状双氢氧化物论文; 吸附论文;
