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氫氧化鎂負(fù)載硅藻土:高效除磷污水處理材料的創(chuàng)新制備與應(yīng)用分析

作者:小編 瀏覽人數(shù):  次更新時間:2024-05-13

氫氧化鎂負(fù)載硅藻土:高效除磷污水處理材料的創(chuàng)新制備與應(yīng)用分析

氫氧化鎂阻燃劑.png

通過一種創(chuàng)新的合成策略,氫氧化鎂負(fù)載于硅藻土的復(fù)合材料被設(shè)計用于高效凈化含磷廢水。此復(fù)合物的創(chuàng)制流程及在磷去除上的卓越表現(xiàn)概述如下:

制備工藝概述

  1. 硅藻土預(yù)處理優(yōu)化:硅藻土首先進(jìn)入一個強(qiáng)化活化階段,歷經(jīng)鹽酸溶液浸漬與40-60℃溫水浴長達(dá)36小時的雙重處理,旨在激活其多孔架構(gòu),提升表面反應(yīng)活性。
  2. 精細(xì)化焙燒步驟:預(yù)處理后的硅藻土經(jīng)過徹底清洗至中性狀態(tài),并經(jīng)歷400-500℃高溫焙燒25小時,這一工序有效剔除了易揮發(fā)雜質(zhì),增強(qiáng)了硅藻土的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和耐熱性。
  3. 氫氧化鎂精準(zhǔn)負(fù)載:通過將精心處理的硅藻土粉末與氯化鎂溶液巧妙融合,并引入氫氧化鈉誘發(fā)化學(xué)反應(yīng),伴隨超聲波輔助下的48小時攪拌,確保了氫氧化鎂在硅藻土載體上的均勻附著與形成。

含磷廢水處理效能深入剖析

  • 環(huán)境因素對吸附性能的影響:實驗揭示,該復(fù)合材料對磷酸鹽的吸附效率與操作條件密切相關(guān),其中溫度升高與接觸時間延長均促進(jìn)了吸附量的增加,而pH值偏堿性則減弱了吸附效能。
  • 吸附行為模型驗證:理論模擬顯示,Langmuir吸附等溫線與偽二階動力學(xué)模型緊密貼合實驗數(shù)據(jù),證明了吸附過程的高效與動態(tài)平衡特性。
  • 卓越的吸附潛能:實驗測定的最大理論吸附容量落在44.44-52.08 mg/g范圍內(nèi),彰顯了極高的磷吸附能力。
  • 吸附機(jī)制探索:采用XRD、XPS及固態(tài)(31)P NMR等先進(jìn)表征手段,解析吸附機(jī)理涉及到的多種相互作用,包括靜電吸附、表面配合及原位化學(xué)變化,深化了對吸附過程的理解。

 氫氧化鎂負(fù)載型硅藻土復(fù)合材料代表了一種高效的磷凈化解決方案,其不僅極大提升了硅藻土的吸附性能與耐熱穩(wěn)定性,還賦予了材料出色的再利用價值。得益于簡便的制備流程、經(jīng)濟(jì)的成本投入、優(yōu)異的動力學(xué)性能及高吸附容量,該復(fù)合材料有望成為含磷廢水處理領(lǐng)域中的一顆璀璨新星,展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景和環(huán)境治理潛力。


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