水治理及再生利用就成為各工業(yè)化國(guó)家政府節(jié)約用水的重要措施具有非常重要的研究?jī)r(jià)值

背景介紹隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，現(xiàn)代化工業(yè)水平不斷提升，工業(yè)現(xiàn)代化在推動(dòng)社會(huì)快速發(fā)展的同時(shí)，也對(duì)環(huán)境造成了極大的負(fù)擔(dān)，尤其是工業(yè)污水的排放。目前，水資源短缺和污染已經(jīng)成為制約世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。因此，工業(yè)廢水治理及再生利用就成為各工業(yè)化國(guó)家政府節(jié)約用水的重要措施，具有非常重要的研究?jī)r(jià)值。本文亮點(diǎn)1揭示了LDHs不同的金屬元素組成、比例以及溶液pH值對(duì)苯酚及硝基苯吸附的影響規(guī)律；2經(jīng)過(guò)5次循環(huán)，Mg2Al-CMCDLDH的吸附率仍達(dá)86.7%，具有很好的循環(huán)再生能力；3為廢水中苯酚類物質(zhì)選擇性吸附材料的設(shè)計(jì)與制備提供了新的思路和途徑。內(nèi)容介紹1

實(shí)驗(yàn)部分2

結(jié)果與討論2.1

改性環(huán)糊精結(jié)構(gòu)表征圖1為環(huán)糊精（β-CD）和改性環(huán)糊精（CMCD）的FT-IR圖。從圖中可以看出，β-CD在3350cm-1為-OH的伸縮振動(dòng)峰，2931cm-1為C—H鍵的伸縮振動(dòng)峰，1650、1420和1026cm-1等為C—O鍵的伸縮振動(dòng)峰。2.2

LDHs基吸附材料結(jié)構(gòu)表征圖2a為L(zhǎng)DHs基吸附材料的X射線衍射圖。從圖中可以看出，合成的NO3-LDHs（曲線1～4）在2θ角為10.0°、20.0°處分別出現(xiàn)了特征的（003）和（006）衍射峰，峰形對(duì)稱，半峰寬較窄，而且沒有其他雜質(zhì)峰，證明合成的不同金屬離子NO3-LDHs具有較好的晶型結(jié)構(gòu)。圖2b為L(zhǎng)DHs基吸附材料的FT-IR圖。從圖中可以看出，不同金屬離子NO3-LDHs在1384cm-1處均出現(xiàn)了NO3-的伸縮振動(dòng)峰（曲線1～4），證明水滑石層間存在NO3-，而未在1360

cm-1處發(fā)現(xiàn)明顯的吸收峰，說(shuō)明層間不存在CO32-。2.3

LDHs基吸附材料的形貌表征圖3為L(zhǎng)DHs基吸附材料的TEM圖。從圖中可以看出，合成的NO3-LDHs（圖3a~3d）均呈現(xiàn)出典型水滑石六方片狀結(jié)構(gòu)，尺寸在40~120nm范圍內(nèi)。2.4

LDHs基吸附材料對(duì)苯酚的吸附性能圖4是LDHs基吸附材料對(duì)苯酚的吸附平衡時(shí)的容量圖。從圖中可以看出，CMCD插層在水滑石層板間大大提高了其對(duì)苯酚的吸附性能，吸附量從0.67~1.22mg/g提升到3.42~6.27mg/g，這是由于CMCD空腔尺寸與苯酚分子大小相近，結(jié)構(gòu)含有羥基能與苯酚形成氫鍵，從而顯著增大苯酚的吸附能力。2.5

pH值對(duì)苯酚（硝基苯）吸附性能的影響由于Mg2Al-CMCDLDH對(duì)苯酚吸附效果最佳，因此進(jìn)一步探究不同pH值條件下Mg2Al-CMCDLDH對(duì)苯酚（硝基苯）的吸附能力，由圖5可以看出，pH6~8范圍內(nèi)苯酚（硝基苯）吸附量較為穩(wěn)定，當(dāng)pH6時(shí)，對(duì)苯酚的吸附容量最大，為6.27mg/g；當(dāng)pH6時(shí)，對(duì)硝基苯吸附量最大，為1.80mg/g。3

結(jié)論3.1

LDH層板元素組成和金屬離子比值對(duì)苯酚的選擇性吸附具有顯著的影響。3.2

將Mg2Al-CMCDLDH對(duì)苯酚表現(xiàn)出顯著的選擇吸附性，主要是因?yàn)镃MCD孔徑與苯酚分子大小相近，并含有可與苯酚形成氫鍵的羥基，能產(chǎn)生較強(qiáng)的結(jié)合能力，從而表現(xiàn)出對(duì)苯酚的選擇吸附性能。3.3

利用無(wú)水乙醇對(duì)吸附苯酚后的Mg2Al-CMCDLDH進(jìn)行再生，經(jīng)過(guò)5次循環(huán)，Mg2Al-CMCDLDH的吸附率仍達(dá)86.7%，通過(guò)XRD驗(yàn)