編號:NMJS08381
篇名:氯化鋰插層氮化碳材料的可控制備及吸附性能
作者:位亞茹 馬晶 袁婷婷 姜嘉偉 段銀利 薛娟琴
關(guān)鍵詞: 氮化碳 插層 吸附性能 氯化鋰 動力學模擬
機構(gòu): 西安建筑科技大學化學與化工學院
摘要: 近年來,有機廢水對環(huán)境造成的污染已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注.吸附法操作簡單,已經(jīng)被廣泛用于處理染料廢水.通過在類石墨相氮化碳(g-C3N4)上用氯化鋰(LiCl)插層制備了一系列 Li/GCN-x 復合材料,并采用 X 射線衍射(XRD)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、N2-吸脫附、場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)以及 X 射線光電子能譜(XPS)等對所得吸附劑的形貌和結(jié)構(gòu)進行了表征.測試結(jié)果表明,g-C3N4具有明顯的層狀結(jié)構(gòu),使得 LiCl 在層間能夠穩(wěn)定地生長.LiCl 的加入使得 g-C3N4晶格膨脹,層間距擴大,表明 LiCl 成功插層.此外,插層后 Li/GCN 的比表面積遠大于 g-C3N4,擴大的比表面積以及形成的 π 共軛體系使得 Li/GCN 在吸附方面具有較大的潛力.通過控制實驗條件,研究了 Li/GCN 對有機染料亞甲基藍(MB)的吸附性能.結(jié)果表明,Li/GCN-5 吸附劑在 p H 為 6 時,5 min 吸附量可達 704 mg·g-1.通過動力學擬合,Li/GCN 對 MB 的吸附過程是由準二級動力學模型占主導地位.進一步通過 Weber-Morris 模型探究吸附控制過程,結(jié)果表明 MB 的吸附由表面擴散和孔內(nèi)擴散共同作用,其中表面擴散占主導,且新增官能團與 MB 分子間可形成氫鍵,并通過 π-π 鍵相互作用增強吸附能力.采用共混熱聚合法所制備的 Li/GCN 吸附劑具有穩(wěn)定、均一、比表面積大等優(yōu)點,且簡單快速地實現(xiàn)對 MB 的吸附,克服了常用吸附劑動力學緩慢的缺點,為該材料的工業(yè)化應用提供一定的借鑒.