镁铝水滑石的结构调控以及对甲基橙阴离子染料的吸附性能

摘要

通过共沉淀法制备了镁铝水滑石(MgAl-LDH)吸附剂,以甲基橙(MO)阴离子染料模拟废水作为吸附对象,研究了合成条件、吸附条件对MgAl-LDH微观结构和吸附性能的影响。此外,通过研究吸附动力学、等温吸附效应以及水滑石吸附前后结构变化,确定了MgAl-LDH对MO的吸附机制。结果表明:当层间阴离子为Cl^(-),n(Mg^(2+))∶n(Al^(3+))=3∶1,合成溶液pH值为12时,Mg_(3)Al-Cl-LDH的结晶度较高,层间距(d_(003))较大,纳米片尺寸较小,其聚集体呈蜂窝状结构。在温度22℃、pH值为7的条件下,该吸附剂对MO的最大吸附量为5592.0mg/g。Mg_(3)Al-Cl-LDH对MO的吸附行为符合Langmuir等温吸附和准二级动力学模型,MO分子呈单层吸附在水滑石表面,MO的去除主要依靠MO分子和Mg_(3)Al-Cl-LDH层间Cl-之间的离子交换来实现。Mg_(3)Al-Cl-LDH是一种对阴离子染料具有高吸附量的高效吸附剂。