沉淀剂对水热法制备分等级氧化铁纳米结构及其Cr(Ⅵ)吸附性能的影响

摘要

以硫酸铁为铁源、硫脲、氟化钠和尿素分别为沉淀剂,采用水热法成功地制备了分等级微米级球状氧化铁粒子、六方柱状粒子相互交织的微米级氧化铁团聚体等.采用X射线衍射、扫描电镜、N2吸附-脱附、磁滞回线和UV紫外分光光度计等测试手段.对比研究了上述沉淀剂对产物微结构、形貌、织构性质及其对剧毒Cr(Ⅵ)吸附性能的影响.结果表明,以硫脲为沉淀剂制得氧化铁的结晶度最高,其晶粒大小为49.7 nm,并具有最高的比表面积13.0 m2·g-1、最大的孔容0.092 cm3·g-1和平均孔径28.6 nm;该氧化铁具有最佳的Cr(Ⅵ)吸附性能,30 min即达到吸附平衡,饱和吸附量达202.8 mg·g-1,并且符合Langmuir单分子层吸附模型:该氧化铁还具有一定的磁性,通过外加磁场可以实现吸附Cr(Ⅵ)后的吸附剂与溶液的彻底分离,因而在重金属废水处理领域显示出良好的应用前景.