纳米铁酸铜的水热合成及其吸附催化性能研究

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本文采用水热法制备纳米铁酸铜CuFe2O4,研究了其对银离子和附子提取液中生物碱、砷离子的吸附性能,以及对硫酸铜分解的催化作用。 通过CuFe2O4的制备研究发现,水热合成法制备的粉体性能优于高温焙烧法。在320℃、以PVA作分散剂、保温3小时的水热条件下可合成纳米级CuFe2O4,晶体为方形形貌。 在CuFe2O4对银离子的吸附过程中,溶液的pH值、吸附时间、温度及银离子的初始浓度均影响吸附性能。在pH值为5.5~7、吸附8小时、温度50℃时,纳米CuFe2O4对银离子具有较佳吸附作用。同时还发现,首先在pH值为9的弱碱性条件下吸附,再在pH值为5的弱酸性条件下吸附,可减少纳米CuFe2O4对附子中有效成分生物碱的吸附,又有利于提高对砷离子的吸附。当CuFe2O4的用量为附子总投药量0.1%时,生物碱吸附量为2.68%,24h后,砷离子浓度可由4.24μg·ml—1降至0.91μg·ml—1。 利用TG—DSC分析,研究了CuFe2O4对硫酸铜分解的催化性能,发现纳米级CuFe2O4对硫酸铜分解为氧化铜的部分具有明显催化作用。铜、铁摩尔比为1:1、催化剂用量为5%时可取得较佳的催化效果,可使硫酸铜高温、低温分解峰重合,峰温向低温方向移动29.5℃,表观分解吸热量降低112.IJ·g—1。
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