【摘 要】
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随着经济社会不断发展,工业排放带来了巨大的环境污染,特别是重金属污水由于毒性、不可降解性、生物积累性、致癌性尤受关注,开展有效的重金属处理对地球环境的良性循环有着重要意义。多孔氧化镁/氢氧化镁吸附材料具有环境友好、成本低等优点,在重金属废水处理方面有着巨大潜力,但目前高活性、高吸附能力的氧化镁/氢氧化镁的可控制备仍具有较大挑战。基于此,本文从煅烧失水关联及晶面组装调控出发,采用简单可循环的沉淀预处
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随着经济社会不断发展,工业排放带来了巨大的环境污染,特别是重金属污水由于毒性、不可降解性、生物积累性、致癌性尤受关注,开展有效的重金属处理对地球环境的良性循环有着重要意义。多孔氧化镁/氢氧化镁吸附材料具有环境友好、成本低等优点,在重金属废水处理方面有着巨大潜力,但目前高活性、高吸附能力的氧化镁/氢氧化镁的可控制备仍具有较大挑战。基于此,本文从煅烧失水关联及晶面组装调控出发,采用简单可循环的沉淀预处理-煅烧、水热法,可控制备了高活性、高比表的氧化镁/氢氧化镁多孔材料,对其物化结构和控制机制进行了表征和分析,并对其重金属Pb（II）/Cd（II）吸附性能和机理进行了深入探讨,主要内容和结果如下:（1）多孔氧化镁的合成和调控关系。采用不同预处理方法制备了不同晶型的氢氧化镁前驱体;考察了预处理条件、煅烧温度、升温速率对氧化镁的晶型、孔道结构、比表的影响。结果表明,前驱体预处理和煅烧温度对产物氧化镁孔道结构影响较大,在回流预处理、400℃煅烧条件下,得到的氧化镁最大比表面积为284 m~2/g。（2）多孔氧化镁的吸附性能与机理。采用制得的多孔氧化镁吸附处理Pb（II）和Cd（II）废液,分别探讨了吸附剂体系、p H、共存阳离子、吸附时间、初始浓度等对去除效率的影响。结果表明,大比表（284 m~2/g）多孔氧化镁对Pb（II）和Cd（II）吸附效果较好,最大吸附容量分别为7946与2483 mg/g;p H对吸附影响较小;共存阳离子Ni（II）、Co（II）与Cd（II）存在动力学竞争,使得同比吸附效率下降到10%以下;吸附过程为典型的化学吸附,涉及Mg O水化及阳离子交换的固液界面反应过程。（3）珊瑚状多孔氢氧化镁的可控合成。采用一步水热法可控制备了具有不同比表面积和孔容的珊瑚状多孔氢氧化镁（HPMH）;考察了不同浓度的柠檬酸（CA）导向剂对HPMH产品纳米结构、比表面积和孔容的影响,探究了其控制机制。结果表明,水热条件下CA通过吸附001晶面控制氢氧化镁晶面生长和组装,可一步获得稳定珊瑚状多孔结构的氢氧化镁,该过程不消耗CA可循环使用。（4）珊瑚状多孔氢氧化镁的吸附性能与机理。采用制得的珊瑚状多孔氢氧化镁吸附处理Pb（II）和Cd（II）废液,探讨吸附剂体系、p H、共存阳离子、吸附时间、初始浓度等对去除效率的影响。结果表明,相同条件下MH-CA20有最快吸附效率,最大吸附容量分别为4545和3571 mg/g;p H和共存阳离子对吸附影响较小;通过吸附动力学模型等分析,得出MH-CA20吸附机理属于阳离子交换的固液界面化学吸附。
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