基于大孔氧化铝的两种阳离子吸附剂的制备及应用

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染料废水是水污染的一项重要来源。吸附法是一种简单高效的处理染料废水的方法。活性氧化铝和活性炭是最常用的两种吸附剂。活性氧化铝机械强度好和孔径大但比表面积偏小,另外活性氧化铝通常表面带正电荷对阳离子染料吸附量很小。活性炭具有比表面积大但孔道通常以微孔为主孔径偏小的特点。如何制备具有大比表面积和大孔对阳离子有机染料高效吸附剂是目前阳离子染料吸附剂研究重点之一。采用水热法制备了大孔薄水铝石,焙烧后制得大孔活性氧化铝。以此为基础,基于吸附阳离子染料的目的,设计并制备了两种吸附剂,并验证了其对阳离子染料孔雀石绿(MG)的吸附性能。采用原位聚合法在大孔活性氧化铝孔道内原位聚合得到加入聚丙烯酰胺(PAM),并接枝二硫代氨基甲酸盐(DTCs)基团,制备了无机有机复合材料Al-PAM-DTCs,其比表面积为244.9 m~2/g,孔体积为1.39 cm~3/g,最可几孔径为20.8 nm。对阳离子染料MG饱和吸附容量高达3284.2 mg/g。以大孔活性氧化铝为硬模板,聚吡咯为碳源,通过KOH活化法制备了介孔碳材料。系统研究了制备条件,制备的介孔碳材料最大比表面积为3123.1 m~2/g,孔体积为1.70 cm~3/g,孔径为双峰分布,峰值分别在2.37 nm和46.62 nm处。对阳离子染料MG溶液进行静态吸附,吸附容量最高为8679.4 mg/g。吸附过程符合拟二级动力学。吸附模型接近Langmuir等温吸附模型。
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