酸浸煤系高岭土制备γ-AlOOH及其吸附性能的研究

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1、学校代码：10135论文分类号：O6学号：20154015028研究生类别：全日制硕士学位论文酸浸煤系高岭土制备γ-AlOOH及其吸附性能的研究Preparationofγ-AlOOHfromCoal–BearingKaolinitebyAcidLeachingandTheirAdsorptionProperties学科门类：理学一级学科：化学学科、专业：纳米化学研究方向：无机功能材料及其应用申请人姓名：尹全来指导教师姓名：长山教授二O一八年六月九日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，尽我所知，除了文中特别加

2、以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得内蒙古师范大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人保证所呈交的论文不侵犯国家机一密、商业秘密及其他合法权益。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示感谢。曰期多／曰签名：：ｉ妹川年月？关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解内蒙古师范大学有关保留、使用学位论文的规定：内蒙古师范大学有权保留并向国家有关部门或机，构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅可以将学位论文的全部或部分内容编入有

3、关数据库进行检索，可以釆用影保存、汇编学位论文，并且本人电子印、缩印或扫描等复制手段一文植的内容和纸质论文的内容相致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。签名：４导师签名日期：麟年曰（月１中文摘要煤系高岭土作为一种重要的非金属矿物，它的有效利用受到了政府和相关企业的高度重视。但是目前煤系高岭土的利用率较低，主要原因是其杂质含量高、白度远低于普通高岭土。因此其应用领域的进一步扩展有待于深加工技术的创新以及加工成本的降低。高温煅烧是目前煤系高岭土最常用的除杂质及活化方法，但是其成本太高。所以研究出一种成本低、工艺相对简单的方法尤为重要。本文采

4、用直接酸浸法提取出煤系高岭土中的铝制备了介孔γ-AlOOH吸附材料。并进一步研究了γ-AlOOH对刚果红和氟离子的吸附性能。具体结果如下：以内蒙古煤系高岭土为原材料，经过球磨后，在200°C加热条件下用浓硫酸直接酸浸，溶出其中的铝，使用无水乙醇为沉淀剂制备了Al2(SO4)3∙18H2O。进一步以Al2(SO4)3∙18H2O（OS）为原料，分别以六次甲基四胺（HMTA）和尿素为沉淀剂，采用水热法制备了具有不同性能的γ-AlOOH。采用X射线衍射（XRD）、N2吸附-脱附、红外光谱（FT-IR）、透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）、差热-热重分析和紫外-可见光

5、谱分析等手段对合成样品进行了表征。结果显示，用HMTA制备的γ-AlOOH具有介孔结构，其形貌为纤维状，在OS/HMTA:5/10(摩尔比)、反应温度:160°C、反应时间:8h、烘干温度:100°C的最佳条件下制备样品的比表2面积为192.5m/g；尿素制备出的γ-AlOOH为片状，在OS/尿素=1:6（摩尔比）、反应温度:240°C、反应时间=16h的最佳条件下制备样品的比表面2积为37.1m/g。当刚果红浓度为100mg/L时，自制的两种γ-AlOOH对刚果红的吸附率均达到95%以上，而且其吸附效果均比市售γ-AlOOH的吸附效果好。自制的两种γ-AlOOH

6、能够快速的吸附刚果红，市售γ-AlOOH则需要较长时间才能达到吸附平衡。同时还研究了γ-AlOOH对氟离子的吸附性能。用HMTA制备的γ-AlOOH对氟离子有较强的吸附作用，而且吸附后的水中氟离子浓度能够达到国家标准，尿素制备的γ-AlOOH以及市售的γ-AlOOH吸附效果相对较差。关键词：煤系高岭土，γ-AlOOH，刚果红，氟离子，吸附ABSTRACTCoal-bearingkaoliniteisanimportantnon-metallicmineralresource,andthusitattractsmuchattentionfromgovernmenta

7、ndbusinessforwideapplications.Buttheutilizationrateofthecoal-bearingkaoliniteisverylowatpresent,becauseofitshigh-contentimpurityandlowwhitenesscomparingwithcommercialkaolinite.Furtherincreaseintheusesofthismineralneedsfurtherdevelopmentofprocessingtechnologyandtheloweringthecostofprod

8、uctio