【摘 要】
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层状硅酸镍因其独特的结构,在电化学和催化等领域展现出良好的应用前景,其合成与性能研究近年来受到广泛关注.本研究以氯化镍和正硅酸乙酯为原料,采用水热法合成了硅酸镍微球,并详细探究了镍硅比和碱源对产物组成、形貌及孔结构的影响.在优化条件下,产物呈现由纳米片组装的、平均直径约为2.5μm的微球形貌,比表面积为119.6 m2·g-1,孔容为0.673 cm3·g-1.Zeta电位分析表明,该微球在pH=3~10范围内保持表面电负性.将硅酸镍微球用于处理碱性品红溶液,吸附过程符合准二级动力学模型.在初始浓度为50
【机 构】
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曲阜师范大学 化学与化工学院, 曲阜 273165
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层状硅酸镍因其独特的结构,在电化学和催化等领域展现出良好的应用前景,其合成与性能研究近年来受到广泛关注.本研究以氯化镍和正硅酸乙酯为原料,采用水热法合成了硅酸镍微球,并详细探究了镍硅比和碱源对产物组成、形貌及孔结构的影响.在优化条件下,产物呈现由纳米片组装的、平均直径约为2.5μm的微球形貌,比表面积为119.6 m2·g-1,孔容为0.673 cm3·g-1.Zeta电位分析表明,该微球在pH=3~10范围内保持表面电负性.将硅酸镍微球用于处理碱性品红溶液,吸附过程符合准二级动力学模型.在初始浓度为50 mg·L-1的条件下,吸附容量可达120.7 mg·g-1,脱除率达96.6%,远优于改性粘土及近年来报道的多种材料.吸附量与平衡浓度的数据表明,碱性品红在硅酸镍微球上的吸附符合Freundlich吸附模型,1/n=0.1678,表明该吸附为多层非均相吸附且吸附作用力强.“,”Nickel phyllosilicates have shown considerable potential in many fields such as electrochemistry and catalysis owing to their specific structures, attracting a great attention on preparation and properties of them in recent years. In this study, Ni3Si2O5(OH)4 microspheres were synthesized via a hydrothermal method by using NiCl2 and tetraethyl orthosilicate (TEOS) as the raw materials. Effects of Ni/Si molar ratio and alkali source on the phase composition, morphology and textural property of the products were investigated. Under optimized conditions, the as-synthesized Ni3Si2O5(OH)4 microspheres presented a nanosheets-assembled morphology with an average diameter of ca. 2.5 μm, SBET of 119.6 m2·g-1, pore volume of 0.673 cm3·g-1, and Zeta potential measurements showed that they were negatively charged with pH ranging from 3 to 10. When employed as the adsorbents for basic fuchsin (BF), the Ni3Si2O5(OH)4 microspheres showed an adsorption capacity of 120.7 mg·g-1 with the removal efficiency up to 96.6% from 50 mg·L-1 solution, superior to most of the referred adsorbents in literatures, and the adsorption kinetic data can be well interpretated via the pseudo-second-order model. Data of the relationship between equilibrium adsorption capacity and BF concentration were well fitted by Freundlich isotherm model with the 1/n value of 0.1678, indicating that the surface was heterogeneous and the adsorption strength was strong.
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