1 實驗部分
1.1 實驗試劑與儀器
試劑:焦磷酸鈉、六水合氯化鐵、硼氫化鉀、無水 乙醇、濃鹽酸、氫氧化鈉、亞甲基藍(三水),所有試劑 均為分析純,生產(chǎn)廠家為成都市科龍化工試劑廠;實 驗用水均為去離子水。 儀器:PHS-3C型精密酸度計(上海儀電科學儀 器股份有 限 公 司);UV-5500型 紫 外 可 見 分 光 光 度 計(上海元析儀器有限公司);TDL-80-2B型高速離 心機(上 海 安 亭 科 學 儀 器 廠);DHG9053型 電 熱 鼓 風干燥箱(上海一恒科學儀器有限公司);SHA-C型 數(shù)顯水 浴 恒 溫 振 蕩 器 (上海雙捷實驗設備 有限公 司);SHB-Ⅲ型循環(huán)水式多用真空泵(鞏義市英峪華 科儀器廠);DF-101S型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器(鞏義市予華儀器有限責任公司);DZF6050型真空 干燥箱(紹興市蘇珀儀器有限公司);JJ-1型 精 密 增 力電動攪拌器(上海雙捷實驗設備有限公司)。
1.2 實驗方法
100 mL KBH4 緩 緩 加 入 到 盛 有 100mL FeCl3·6H2O 溶液的三頸燒瓶中,攪拌3h(全程在 N2保護下進行)后,離 心 分 離,取 出 真 空 抽 濾,并 用 無水乙醇洗滌3次后將濾餅取出,真空干燥8h后取 出研磨,放入樣品袋密封保存。?。担?mg復合材料置于帶有封口膜的加入一 定量亞甲基藍溶液的錐形瓶中,密封瓶口,將錐形瓶 放入恒溫水浴振蕩箱中低速振蕩一定時間后,取出 錐形瓶,對降解后的溶液進行離心分離,利用紫外可 見分光光度計測定上清液吸光度,根據(jù)標準曲線即 可算出降解后亞甲基藍溶液濃度,進而求得降解率?。保埃埃恚纾虂喖谆{(MB)溶液,利用分光光 度計在波長為200~800nm 范圍內(nèi)進行掃描,得到 亞甲基藍的最大吸收波長λ= 664.4nm,后續(xù)實驗 選擇664.4nm 作為檢測波長。
2 結(jié)果與討論
制備時間太短,會使反應不充分, 三價鐵可能沒有被完全還原,反應時間太長,長時間 的攪拌也會影響零價鐵在凹凸棒中負載,因此選擇 反應3h較為合適。對比a、 b、c在2θ為8.7°、12.3°、19.4°處的鎂和鋁的硅酸鹽 的特征衍射峰,說明對凹凸棒土進行純化和酸化改 性,凹凸棒土的表面雜質(zhì)得到一定程度的去除。在2θ為29.8°和33.9°附近出現(xiàn) CaCO3的特征峰,凹凸 棒和復合材料經(jīng)過酸化處理后,CaCO3基 本 消 失。 在2θ為42.5°出現(xiàn)零價鐵衍射峰,說明零價鐵成功 負載在凹凸棒上。
3結(jié)論
(1)改性凹凸棒土負載零價鐵復合材料制備的 最 佳 工 藝 條 件 為:鐵 土 比 1:3,KBH4 濃 度 為 0.075mol/L,反應 時 間 3h。復合材料對亞甲基藍 溶液降解 的 最 佳 條 件 為:溫 度30℃,pH 值 為4,反 應時間10min,亞甲基藍初始濃度為300mg/L。
(2)復合材料對亞甲基藍的降解符合準二級動力學方程,降解反應為化學反應,降解速率快,降解 效果好。
(3)復合材料對亞甲基藍的降解機理為:復合材料 具有很好的吸附性,吸附溶液中的亞甲基藍,亞甲基藍 與復合材料中的零價鐵發(fā)生氧化還原反應,亞甲基藍 中的生色基團-C=N-會被還原斷裂,發(fā)生分解,因而 顏色就會褪去,而零價鐵被氧化成鐵離子。
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