MnO2納米顆粒的制備及其對亞甲基藍(lán)的吸附性能.pdf

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1、第４４卷第１期應(yīng)用化工Ｖｏｌ．４４Ｎｏ．１２０１５年１月ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＪａｎ．２０１５ＭｎＯ納米顆粒的制備及其對亞甲基藍(lán)２的吸附性能劉娟麗，王愛軍，張文博（西北民族大學(xué)化工學(xué)院甘肅省高校環(huán)境友好復(fù)合材料及生物質(zhì)利用省級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅蘭州７３００３０）摘要：采用一步氧化還原法室溫制備了ＭｎＯ２納米顆粒，并考察了其對亞甲基藍(lán)的吸附性能。結(jié)果表明，制備的ＭｎＯ２納米顆粒大小均一，為無定型的δＭｎＯ２，其對亞甲基藍(lán)具有較好的吸附性能，最大吸附量可達(dá)１５７．７ｍｇ／ｇ，且吸附過程符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ等溫模型和準(zhǔn)二級動力

2、學(xué)方程。關(guān)鍵詞：二氧化錳；吸附；亞甲基藍(lán)；等溫線；動力學(xué)中圖分類號：ＴＱ４２４．２文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Ａ文章編號：１６７１－３２０６（２０１５）０１－００２６－０４ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｎｍｅｔｈｙｌｅｎｅｂｌｕｅｏｆＭｎＯｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ２ＬＩＵＪｕａｎｌｉ，ＷＡＮＧＡｉｊｕｎ，ＺＨＡＮＧＷｅｎｂｏ（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＵｔｉｌｉｔｙｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＦｒｉｅｎｄｌｙＣｏｍｐｏｓｉｔｅＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＢｉｏｍａｓｓｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓｏｆＧａｎｓｕ

3、Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆｏｒＮａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００３０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＭｎＯ２ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｏｎｅｓｔｅｐｒｅｄｏｘｕｎｄｅｒｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｍｅｔｈｙｌｅｎｅｂｌｕｅｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅＭｎＯ２ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｗａｓａｍｏｒｐｈｏｕ

4、ｓδＭｎＯ２ｗｉｔｈｕｎｉｆｏｒｍｓｉｚｅ，ａｎｄｓｈｏｗｅｄｅｘｃｅｌｌｅｎｔａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍａｄｓｏｒｐｔｉｏｎａｍｏｕｎｔｃｏｕｌｄｂｅ１５７．７ｍｇ／ｇ，ａｎｄｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｇｒｅｅｄｗｅｌｌｗｉｔｈＬａｎｇｍｕｉｒｉｓｏｔｈｅｒｍａｎｄｐｓｅｕｄｏｓｅｃｏｎｄｏｒｄｅｒｋｉｎｅｔｉｃｓｍｏｄｅｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＭｎＯ２；ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ；ｍｅｔｈｙｌｅｎｅｂｌｕｅ；ｉｓｏｔｈｅｒｍ；ｋｉｎｅｔｉｃｓ［５］合成染料因其使用方便、性質(zhì)穩(wěn)定、成本低等

5、優(yōu)重金屬廢水的吸附、氧化及催化處理。趙穎等用點(diǎn)而被人們大量廣泛使用，至２０世紀(jì)初，合成染料微乳液還原法，以甲苯還原ＫＭｎＯ４制備納米ＭｎＯ２，幾乎已經(jīng)完全取代了天然染料。但由于合成染料在其對亞甲基藍(lán)的飽和吸附量為１２０ｍｇ／ｇ，但是，其［６］生產(chǎn)工藝上的限制和不恰當(dāng)?shù)氖褂?，在造成極大資在制備過程中用到了有毒溶劑甲苯。何平等采源浪費(fèi)的同時，對環(huán)境和人體健康也產(chǎn)生不容忽視用水熱法制備了ＭｎＯ２納米針，其對剛果紅的最大的破壞作用。研究表明，染料廢水中含有多種有機(jī)吸附量為１５４ｍｇ／ｇ，但其在合成過程中用到了表面［７］物和有毒物質(zhì)，嚴(yán)重威脅魚類和其他水

6、生生物的生活性劑，并且水熱合成成本較高。長，同時染料的顏色能抑制陽光在水中的透射，降低因此，本文采用乙二醇一步還原ＫＭｎＯ４室溫下光合作用，從而破壞水中的生態(tài)平衡，引起環(huán)境問制備得到ＭｎＯ２納米顆粒，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該ＭｎＯ２題。而且某些染料還是致癌和致突變的，排入水體納米顆粒分散度較好，粒徑均一，比表面積大，呈無后會影響人類的日常生活［１３］。定型，并考察了其對水中亞甲基藍(lán)的吸附性能。吸附法因其具有去除水中污染物效率高、速度１實(shí)驗(yàn)部分快、適應(yīng)性強(qiáng)和易操作等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于染料廢１．１材料與儀器水的處理?；钚蕴俊ね恋V、水凝膠、過渡金屬氧化高錳

7、酸鉀、乙二醇、無水乙醇、氫氧化鈉、鹽酸、［４］物等均被用來作為吸附材料，其中，二氧化錳由亞甲基藍(lán)均為分析純；實(shí)驗(yàn)用水為超純水。于儲量豐富、價格低廉被廣泛應(yīng)用于對染料廢水及ＤＥＬＴＡ３２０ｐＨ計；Ｔ６新世紀(jì)紫外可見分光光收稿日期：２０１４１１０２修改稿日期：２０１４１１２０基金項(xiàng)目：國家自然基金項(xiàng)目資助（２１４６７０２７）；慶陽市科技支撐計劃項(xiàng)目資助（ｋｚ２０１４２３）作者簡介：劉娟麗（１９８２－），女，甘肅會寧人，西北民族大學(xué)講師，碩士，主要從事生態(tài)環(huán)境材料的制備及應(yīng)用研究。電話：１３９１９８７８０８０，Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｇｘｙ０９３

8、１＠１２６．ｃｏｍ第１期劉娟麗等：ＭｎＯ２納米顆粒的制備及其對亞甲基藍(lán)的吸附性能２７度計；ＴＤＬ５Ａ型飛鴿離心機(jī)。１．２實(shí)驗(yàn)方法１．２．１ＭｎＯ２納