CoFe2O4复合物的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能.pdf

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1、第27卷第6期应用化学V01．27No．62010年6月CHINESEJ0URNAL0FAPPLIEDCHEMISTRYJune2010活性碳／CoFe204复合物的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能艾伦弘蒋静唐娟(室西华师范大学化学化工学院，化学应用与污染控制技术四川省重点实验南充637002)摘要通过低温回流法制备了具有磁分离响应的活性碳(AC)与CoFe：O的复合物AC／CoFe2O(MAC)。采用批式吸附实验法对MAC吸附溶液中偶氮染料亚甲基蓝(MB)的吸附动力学过程及吸附平衡进行了研究，考察了溶液初始pH值对MAC吸附MB的影响。结果表明，MAC吸附MB的过程很快，20rain几乎达到

2、平衡。MAC吸附MB过程呵以用准二级动力学方程描述。等温吸附过程服从Langmuir方程，MAC对MB的饱和吸附容量为120．48mg／g。在较低pH值时，MB吸附量较小。随着pH值的升高，MAC对MB的吸附量增大。关键词活性碳，CoFe，O，吸附，甲基蓝中图分类号：O641．2文献标识码：A文章编号：10(X)-0518(2010)06-0710-06D0I：10．3724／SP．J．1095．2010．90480工业上常用的染料废水处理方法有絮凝沉淀法、电化学法、吸附法、电解、化学氧化、生物处理方法及多种方法的联用等⋯，吸附法用于处理工业废水效果显著。常用的吸附剂有活性碳(AC)、水滑

3、石、硅藻土、膨润土、沸石、分子筛、有机吸附剂等。其中，活性碳因具有很大的比表面积、无毒、价格低廉和良好的吸附性能而被广泛采用。但是在应用中存在分离困难的问题，传统的过滤法容易引起筛网堵塞或活性碳的流失，而磁分离则是一种简单高效的分离方法。将磁性物质与粉末活性碳复合在一起制成磁性活性碳，既可解决粉末活性碳的分离问题又能解决磁性物质吸附容量小的问题。近年来，磁性复合吸附材料的制备及在去除环境污染物方面的应用成为研究的热点。Oliveira等¨用活性碳／铁氧化物复合材料作为吸附剂，研究了其对挥发性有机物如氯仿、苯酚、氯苯的去除效果表明，磁性铁氧化物的引入并未影响复合材料的吸附容量；Castro等

4、⋯通过批式吸附实验研究了活性碳／铁氧化物复合材料对水中除草剂莠去津的等温吸附过程；张高生等用共沉淀法制备活性碳／铁氧化物磁性复合吸附材料，研究了磁性复合材料吸附去除水中偶氮染料酸性橙Ⅱ的动力学和等温线。本文利用低温回流法合成了活性碳与CoFeO复合物AC／CoFeO(MAC)，通过批式吸附实验方法，研究了其对水溶液中亚甲基蓝的等温吸附特性及吸附动力学过程。1实验部分1．1试剂和仪器Co(NO。)-6HO、Fe(NO)·9H：O、NaOH、亚甲基蓝(MB)均为分析纯试剂，使用前未经进一步的纯化。粉末活性碳AC，比表面积909m／g，平均粒径200lllm(分析纯)。$4800型扫描电子显微镜

5、(日本Hitachi公司)；UV-2550型紫外一可见分光光度计(日本Shimadzu公司)；Gemini2370型比表面测定仪(美国Micromeritics公司)；7404型振动样品磁强计(美国Lakeshore公司)；JS94H型微电泳仪(上海中晨数字技术设备有限公司)。1．2AC／CoFe204(MAC)的制备用低温回流法制备MAC。将3．7g的AC加入150mL含3．4gNaOH的溶液中，室温搅拌30min，2009-07—17收稿，2009．11-06修回西华师范大学科研启动基金资助项目(07B005)通讯联系人：艾伦弘，女，硕士，讲师；E-mail：ah—aihong@163

6、．con；研究方向：环境分析与材料化学第6期艾伦弘等：活性碳／coFezo复合物的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能711得到AC悬浊液。然后使悬浊液在100℃保持沸腾，将50mL含5．4944gFe(NO，)，·9H0和1．9790gCo(NO，)·6H：O硝酸盐溶液迅速加入到上述沸腾的悬浊液中，保持100qc回流2h。将冷却后的溶液进行磁分离、洗涤、60℃下烘干，即得MAC。反应式为：Fe(NO3)3·9H20+3NaOHFe(OH)3+3NaNO3+9H，OCo(NO3)2·6H2O+2NaOHCo(OH)2+2NaNO3+6H2O2Fe(OH)3+Co(OH)2CoFe2O4+4H2O1

7、．3亚甲基蓝浓度标准曲线配制一系列不同浓度的亚甲基蓝溶液，用分光光度法进行测定。MB溶液的最大吸收波长A=666nm。根据吸光度与浓度c的关系，绘制标准曲线。得出A～C关系式A=0．00592c+0．1126，相关系数R=0．9995。由标准曲线求得溶液中MB的平衡质量浓度(mg／L)。1．4批式吸附实验1。4．1动力学吸附取25．0mL(初始质量浓度C。：100m#L)亚甲基蓝溶液若干份，分别置于锥形瓶中，再依次加入0