纳米氧化铝/氧化锰-硅藻土复合物对磷酸根阴离子的吸附

发布时间：2025-04-10 23:29

　　 为改善纳米金属氧化物颗粒在硅藻土表面的负载特性,在保留硅藻土大孔结构的同时提高纳米颗粒的分散性,本研究通过原位合成/负载法,制备出一种具有多级孔结构的纳米氧化铝/氧化锰-硅藻土复合物（Dt-Al-Mn）.采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和氮气吸脱附等温线分析等手段对其进行物相、形貌及孔结构等表征,并通过吸附实验来探究其对磷酸根离子的吸附特性.结果表明,硅藻土表面均匀负载了铝-锰双金属氧化物颗粒薄膜,该颗粒薄膜以无定形存在.Dt-Al-Mn不仅保留硅藻土的大孔结构,并且形成了大量的微孔和介孔结构,其比表面积和孔容为352.4 m²·g^-1和0.535 cm³·g^-1,远高于硅藻土（Dt）和硅藻土负载氧化铝材料（DA）.Dt-Al-Mn对磷酸根的最大吸附量为67.9 mg P·g^-1,其吸附等温线较好地符合于Langmuir模型.综上所述,Dt-Al-Mn有望成为一种具有应用前景的富营养化水体修复材料.

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【部分图文】：

图1Dt(a)、DA(b)和Dt-Al-Mn(c)的XＲD图谱

2268环境化学36卷较低．Dt-Al-Mn(图1c)在22．0°(2θ)位置处的宽衍射峰同样对应于无定形结构，说明硅藻骨架在负载铝-锰双金属氧化物后总体结构未受到影响．较之DA，37°和66．3°处衍射峰显著增强，这表明铝的负载量显著增加．但是氧化锰的最强特征峰((001)晶面....

图2Dt(a)、DA(b)和Dt-Al-Mn(c—d)的扫描电镜和透射电镜图

，其Mn∶Al约为1∶3，Si∶Al约为4∶1，说明氧化锰和氧化铝纳米颗粒成功负载于硅藻土表面．上述结果也进一步证明氧化锰的引入不仅可增加氧化铝的负载量，还可避免氧化铝纳米颗粒间的团聚，使其均匀负载于硅藻土表面．经氧化铝和氧化锰负载后，硅藻土的大孔结构依然清晰可见(图2c，小图)....

图3Dt、DA和Dt-Al-Mn的N2吸脱附等温线

2270环境化学36卷加，可能是由于DA表面氧化铝负载量较低或者负载不均匀导致．而Dt-Al-Mn的总孔容(Vpore)和微孔孔容(Vmicropore)分别为0．535cm3·g－1和0．102cm3·g－1，远高于Dt和DA，主要是由于在硅藻土表面负载铝-锰双金属氧化物纳米颗....

图4DA、AA和Dt-Al-Mn的等温吸附曲线

10期宋雅然等:纳米氧化铝/氧化锰-硅藻土复合物对磷酸根阴离子的吸附2271大大提高了纳米颗粒的分散程度，比表面积显著提高，可提供更多的表面活性吸附位，增加了纳米颗粒与水中磷酸根离子的接触面积和接触机会，使该材料表现出优异的磷酸根吸附性能．图4DA、AA和Dt-Al-Mn的等温吸....

本文编号：4039152