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有机染料对水体环境和食品的污染,给大自然和人类的生存健康带来了巨大的威胁。在众多染料废水处理技术中,吸附法由于具有操作简单、成本低、效率高和吸附容量大等优点而成为目前常用的染料废水的处理技术之一,而吸附剂则是吸附法的关键材料。本文在综述了染料废水的处理技术和吸附剂研究现状的基础上,提出采用尖晶石型多孔块体材料作为有机染料的吸附剂进行染料废水处理研究,并借助溶胶-凝胶伴随相分离法分别制备了 ZnAl2O4、MgAl2O4和CuAl2O4等三种尖晶石型多孔块体,通过环氧化物促进溶胶-凝胶转化和聚合物诱导相分离的协同控制,搭建共连续骨架、贯通大孔的多孔结构,分析了这三种尖晶石型多孔块体材料的孔结构特征以及对阴离子和阳离子有机染料的吸附性能,以及选择性吸附特征;详细考察了吸附剂质量、pH、染料浓度、吸附时间等因素对阴离子有机染料吸附性能的影响规律;探究了吸附动力学和吸附等温线,揭示了多孔块体吸附剂的吸附机理,为尖晶石型多孔块体吸附剂在有机染料吸附和染料废水处理的发展与应用提供了理论依据。主要结论如下:(1)以金属无机盐ZnCl2和AlCl3·6H2O作为前驱体,去离子水(H2O)和无水乙醇(EtOH)的混合物为溶剂,分子量为106的聚氧化乙烯(PEO)为相分离诱导剂,环氧丙烷(PO)为凝胶促进剂,采用溶胶-凝胶伴随相分离法制备了多孔锌铝尖晶石(ZnAl2O4)块体材料。当PEO的添加量为0.140g,水醇比为3.5mL/1.5mL,PO为3.4 mL时,可以制备得到具有贯通大孔和共连续骨架结构的多孔锌铝尖晶石块体材料,大孔孔径为0.7μm,孔隙率为65%。干凝胶在600℃及以上温度热处理后得到锌铝尖晶石晶体,大孔孔径减小为0.5μm,孔隙率增加到75%,比表面积增加到109m2/g。热处理前后的样品ZA1和ZA2对阴离子染料刚果红(CR)的最大吸附容量分别为2348.3 mg/g和1574.4 mg/g,对甲基橙(MO)的最大吸附容量分别为1013.5和1015.1 mg/g。样品的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型。·(2)以金属无机盐MgCl2和AlCl3·6H2O作为前驱体,去离子水(H2O)和无水乙醇(EtOH)的混合物为溶剂,分子量为106的聚氧化乙烯(PEO)为相分离诱导剂,环氧丙烷(PO)为凝胶促进剂,采用溶胶-凝胶伴随相分离法制备多孔镁铝尖晶石(MgAl2O4)块体。合适的PEO用量为0.08g,所制备得到的多孔MgAl2O4尖晶石块体材料具有共连续的大孔和骨架结构,大孔孔径为1.9μm,孔隙率约为53.5%,比表面积为12.7m2/g。干凝胶在700℃及以上温度热处理得到晶态的MgAl2O4尖晶石,高温热处理不会破坏样品的骨架结构,中位孔径为0.7-1.0 μm之间,孔隙率为65-75%之间,比表面积在10-90 m2/g之间。多孔MgAl2O4尖晶石材料对阴离子染料刚果红(CR)、甲基橙(MO)和甲基蓝(MB)具有选择性吸附能力,对阳离子染料亚甲基蓝(MeB)和罗丹明B(RhB)没有吸附能力。样品的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型。根据Langmuir模型计算得到多孔MgAl2O4尖晶石材料对MO的最大吸附容量qmax为2469.70 mg/g,对CR的最大吸附容量qmax为2721.67 mg/g,对MB的最大吸附容量qmax为6771.95 mg/g。(3)以金属无机盐CuCl2·2H2O和AlCl3·6H20作为前驱体,去离子水(H2O)和无水乙醇(EtOH)的混合物为溶剂,分子量为106的聚氧化乙烯(PEO)为相分离诱导剂,环氧丙烷(PO)为凝胶促进剂,采用溶胶凝胶伴随相分离法制备多孔铜铝尖晶石(CuAl2O4)块体材料。合适的PEO用量为0.06g,所制备得到的多孔CuAl2O4尖晶石块体材料具有共连续的大孔和骨架结构,大孔孔径为2.1μm,孔隙率约为57%,比表面积为46.6m2/g。干凝胶在500℃及以上温度热处理得到晶态的CuAl2O4尖晶石,高温热处理不会破坏样品的骨架结构,中位孔径为0.5-1.0μm之间,孔隙率为65-70%之间,比表面积在10-70 m2/g之间。多孔CuAl2O4尖晶石材料对阴离子染料刚果红(CR)、甲基橙(MO)和甲基蓝(MB)具有选择性吸附能力,对阳离子染料亚甲基蓝(MeB)和罗丹明B(RhB)没有吸附能力。样品的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型。根据Langmuir模型计算得到多孔CuAl2O4尖晶石材料对MO的最大吸附容量qmax为1184.20 mg/g,对CR的最大吸附容量qmax为1789.90 mg/g,对MB的最大吸附容量 qmax 为 1579.30 mg/g。