酸浸煤系高岭土制备γ-AlOOH及其吸附性能的研究

来源 :内蒙古师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yinnahappy
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煤系高岭土作为一种重要的非金属矿物,它的有效利用受到了政府和相关企业的高度重视。但是目前煤系高岭土的利用率较低,主要原因是其杂质含量高、白度远低于普通高岭土。因此其应用领域的进一步扩展有待于深加工技术的创新以及加工成本的降低。高温煅烧是目前煤系高岭土最常用的除杂质及活化方法,但是其成本太高。所以研究出一种成本低、工艺相对简单的方法尤为重要。本文采用直接酸浸法提取出煤系高岭土中的铝制备了介孔γ-AlOOH吸附材料。并进一步研究了γ-AlOOH对刚果红和氟离子的吸附性能。具体结果如下:以内蒙古煤系高岭土为原材料,经过球磨后,在200°C加热条件下用浓硫酸直接酸浸,溶出其中的铝,使用无水乙醇为沉淀剂制备了Al2(SO43?18H2O。进一步以Al2(SO43?18H2O(OS)为原料,分别以六次甲基四胺(HMTA)和尿素为沉淀剂,采用水热法制备了具有不同性能的γ-AlOOH。采用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、差热-热重分析和紫外-可见光谱分析等手段对合成样品进行了表征。结果显示,用HMTA制备的γ-AlOOH具有介孔结构,其形貌为纤维状,在OS/HMTA:5/10(摩尔比)、反应温度:160°C、反应时间:8 h、烘干温度:100°C的最佳条件下制备样品的比表面积为192.5 m2/g;尿素制备出的γ-AlOOH为片状,在OS/尿素=1:6(摩尔比)、反应温度:240°C、反应时间=16 h的最佳条件下制备样品的比表面积为37.1 m2/g。当刚果红浓度为100 mg/L时,自制的两种γ-AlOOH对刚果红的吸附率均达到95%以上,而且其吸附效果均比市售γ-AlOOH的吸附效果好。自制的两种γ-AlOOH能够快速的吸附刚果红,市售γ-AlOOH则需要较长时间才能达到吸附平衡。同时还研究了γ-AlOOH对氟离子的吸附性能。用HMTA制备的γ-AlOOH对氟离子有较强的吸附作用,而且吸附后的水中氟离子浓度能够达到国家标准,尿素制备的γ-AlOOH以及市售的γ-AlOOH吸附效果相对较差。
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