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层状氢氧化镁铝是一种具有特殊层状结构的含镁功能性材料,在吸附、离子交换和催化等领域具有广泛的应用。本实验室以工业级硫酸镁、硫酸铝、氢氧化钠和纯碱等为原料,在水热条件下利用大型工业设备制备了层状氢氧化镁铝。本文对实验室制备的层状氢氧化镁铝及其500℃焙烧产物(CLDH-5)进行了XRD和IR表征,实验结果表明本法制备的层状氢氧化镁铝结晶度高且纯度高;通过TG-DTA分析表明,自制层状氢氧化镁铝有两次热分解过程,失重值与理论计算值基本吻合。以CLDH-5为吸附剂,研究了其对卤离子和溴酸根离子的吸附性能。研究表明,CLDH-5对卤离子和溴酸根离子都具有较好的吸附性能。CLDH-5对水溶液中氟离子吸附的最佳条件为:初始浓度为50mg/L,投加量为4.0g/L,吸附温度为25℃,吸附时间为60min,吸附初始pH值为7。CLDH-5对水溶液中氯离子吸附的最佳条件为:初始浓度为40mg/L,投加量为2.0g/L,吸附温度为25℃,吸附时间为3h,吸附初始pH值为7 CLDH-5对水溶液中溴离子吸附的最佳条件为:初始浓度为40mg/L,投加量为2.0g/L,吸附温度为35℃,吸附时间为4.5h,吸附初始pH值为7,吸附率可达97.66%;其对溴离子的吸附符合Langmuir方程,饱和吸附量达133.33mg/g; CLDH-5具有可再生性,再生一次后对溴离子的吸附率仍在90%以上;通过吸附后样品的XRD图谱与层状氢氧化镁铝及焙烧层状氢氧化镁铝XRD图谱对比表明焙烧产物对溴离子的吸附机理为结构“记忆效应”。CLDH-5对水溶液中碘离子吸附的最佳条件为:初始浓度为40mg/L,投加量为4.0g/L,吸附温度为25℃,吸附时间为7h,吸附初始pH值为7。CLDH-5对水中溴酸根离子吸附的最佳条件为:初始浓度为40mg/L,投加量为5g/L,吸附温度为25℃,吸附时间为7h,吸附初始pH值为7。CLDH-5对溴酸根离子的吸附可用Freundlich等温方程进行描述。其对溴酸根离子的吸附过程的△rH=7.5568KJ/mol,即吸附过程为吸热过程;△rS=35.3J/s,即吸附过程为熵增加过程;△rGT﹤0,说明CLDH-5对溴酸根离子的吸附是自发进行的。从动力学的计算结果可知,活化能Ea=3.14KJ/mol,表明CLDH-5对溴酸根离子的吸附以物理吸附为主。CLDH-5具有可再生性,再生一次后对溴酸根离子的去除率仍在90%以上。本文研究还表明,CLDH-5对卤离子吸附的平衡时间随着离子半径的增大而增长;CLDH-5投加量随着卤离子半径的增大而增多;CLDH-5对卤离子的吸附在弱酸或弱碱环境中均可,且吸附后溶液pH值始终保持在11左右,这充分表明了CLDH-5对溶液较强的缓冲作用。CLDH-5与传统的吸附剂相比,具有吸附容量大、无毒无害、可再生等优点,是一种高效的吸附剂。本文研究得出了CLDH-5对卤离子和溴酸根离子吸附的部分理论数据和条件,为扩大层状氢氧化镁铝的应用范围,开发镁盐的应用新领域提供了一些参考。