低品位凹凸棒石黏土水热合成介孔硅酸盐吸附剂

摘要

以低品位凹凸棒石(APT)黏土为原料,在硅酸钠和氯化钙存在的条件下,通过一步水热法制备了新型介孔硅酸盐吸附剂。采用红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和BET孔结构分析等手段表征了吸附剂的结构、形貌和理化性质。结果表明,反应初始Si/Ca比对产物结构和形貌有显著影响,在Si/Ca比为3∶1和2∶1条件下,APT形成了介孔硅钙石型吸附剂,而在Si/Ca比为1∶1和1∶2条件下,则形成了1.1 nm铝取代托贝莫来石。在Si/Ca比2∶1条件下制备的最优硅酸盐吸附剂比的表面积和表面负电位分别达到了APT黏土的3.42和1.83倍。吸附研究表明,在Si/Ca比为2∶1条件下制备的硅钙石型吸附剂对Cd(Ⅱ)的吸附量达到了136.87 mg/g,是APT黏土吸附量的6.4倍,吸附速率也有明显提高。