磁性铁氢氧化物的制备及其对磷和Cr%28Ⅵ%29的吸附研究

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1、分类号Ｘ５２密级ＵＤＣ编号淨東４ｉｉＡｆ硕士学位论文磁性铁氢氧化物的制备及其对磷和ＣｒＶＩ的（）吸附研究学位申请人：段先月学科专业：环境科学与工程指导教师：唐朝春教授副指导教师：刘占孟副教授答辩日期：２０１８．５．２８独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论又中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使

2、用过的材料一同工作。与我的同志对本研宄所傲的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢Ｊ届、。本人签名＾■日期关于论文使用授权的说明本人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阋。学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定，无保密内容。ｉ，？Ｖ本人签名＾ｌｌ导师签期ｍｍ磁性铁氲氧化物的制备及其对磷和Ｃｒ（ＶＩ）的吸附研究摘要工农业的快速发展，使得水体

3、中磷、Ｃｒ（ＶＩ）含量剧增。水体中含过量的磷、Ｃｒ（ＶＩ）会严重影响水环境，危害人体健康；其中，磷会使得水体富营养化，Ｃｒ（ＶＩ）对人体有致癌作用。磁性铁氢氧化物具有细微的颗粒结构，化学性质较稳定，且比表面积较大，对Ｖ一Ｉ磷、Ｃｒ（都具有较好的吸附性能且易回收，是种环境友好型的吸附材料。本文通过）共沉淀法制备出Ｆｅ３０４，再通过中和水解法制备出两种磁性铁氢氧化物（磁性针铁矿和磁性水铁矿），主要研宄了溶液ｐＨ、吸附剂投加量、离子浓度、吸附质浓度等因素对磁性铁氢氧化物吸附磷、Ｃｒ（ＶＩ）效果的影响。釆用扫描电镜（

4、ＳＥＭ），比表面积（ＢＥＴ），Ｘ射线衍射（ＸＲＤ），傅氏转换红外线光谱（ＦＴＩＲ），振动样品磁强计（ＶＳＭ）等表征手段对两种磁性铁氢氧化物进行结构分析，并结合吸附等温线和吸附动力学对磁性铁氢氧化物吸附磷、Ｃｒ（ＶＩ）的机理进行初步探宄。主要研宄结果如下：＝（１）通过共沉淀法将ＭＦｅ３＋－ＭＦｅ２＋２：１摩尔比）制备出Ｆｅ３０４，再通过中和水解法制备（）（）（？出磁性铁氢氧化物，制备过程中反应溶液ｐＨ为１２１３的为磁性针铁矿，反应溶液ｐＨ为７．５左右的为磁性水铁矿。２＝ＮＮ０（）在ｐＨ３，投加量为４ｇ／Ｌ

5、，ａ３浓度为Ｏ．Ｏｌｍｏｌ／Ｌ，磷的浓度为１０ｍｇ／Ｌ时，反应时间为４ｈ，磁性针铁矿对磷的去除率为９３．３２％；在同样条件下，Ｃｒ（ＶＩ）的浓度为Ｖ＝２０ｍｇ／Ｌ时，磁性针铁矿对Ｃｒ（Ｉ的最大吸附量为４．３２ｍ／。磁性水铁矿在Ｈ７，其他）ｇｇｐ＝Ｖ９４．７５％Ｈ６ＣｒＩ０ｍ／Ｌ条件与磁性针铁矿除磷相同，对磷的去除率达到；在ｐ，（）浓度为２ｇ，投加量为２ｇ／Ｌ，ＮａＮ０３离子浓度为０．０１ｍｏｌ／Ｌ，吸附时间为４ｈ，磁性水铁矿对Ｃｒ（ＶＩ）的８６ｍ吸附量达到了．ｇ／ｇ。两种磁性铁氢氧化物都具有可重复利用价值。

6、＿２＿２＿＿（３）阴离子浓度对磁性针铁矿吸附磷的影响大小为ｎｏ３＜ｓｏ４＜ｃｏ３＜ｃｒ。其中，ｎｏ３２＿２＿离子浓度的变化对磁性针铁矿吸附磷没有较大的影响，而ｃｏ３，ｃｒ，ｓｏ４离子浓度的＿Ｖ升高会抑制磁性针铁矿对磷的吸附。Ｎ０３离子浓度的增大对磁性针铁矿除Ｃｒ（Ｉ）基本没２＿＿Ｖ一有影响，但Ｃ０３、Ｈ２Ｐ０４离子浓度增大对磁性针铁矿吸附Ｃｒ（Ｉ存在定的抑制作用。）＿＿２＿２＿２＿Ｖ在Ｎ０、Ｃｌ、Ｓ０、Ｃ０离子中Ｉ３４３，只有Ｃ０３对磁性水铁矿除磷、Ｃｒ（）都有抑制作用；＿ＶＨ２Ｐ０４离子浓度的增加会明显降低

7、磁性水铁矿对Ｃｒ（Ｉ）的吸附量。吸附等温线拟合表明磁性针铁矿对磷的吸附可能属于多层吸附，而对Ｃｒ（ＶＩ）的吸附为单分子层吸附；磁性水铁矿对磷、Ｃｒ（ＶＩ）的吸附都为多层吸附，两种磁性铁氢氧化物对磷及ＣｒＶＩ吸附过程都以化学吸附为主。ＸＲＤ表征证明了此实验方法成功制备出针（）Ｉｍｍ铁矿一、水铁矿。在此基础上成功制备出具有超顺磁性的磁性铁氢氧化物磁性针铁矿和磁性水铁矿，两者都为介孔材料。相对磁性针铁矿，磁性水铁矿颗粒粒径更小，比表面２２积更大．５２ｍ／４７．９０ｍ／。ＦＴＩＲ，为１５３ｇ（磁性针铁矿

8、比表面积为ｇ）表征表明磁性针铁矿－０Ｈ及ＶＩ与磁性水铁矿上都带有其他官能团。磁性针铁矿与磁性水铁矿对磷、Ｃｒ（）的吸附除了内层络合、静电作用外，还有磷、Ｃｒ（ＶＩ）与磁性针铁矿／磁性水铁矿表面的羟基等官能团进行配体交换作用