【摘 要】
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一维层状钛酸盐不仅在光催化、染敏电池、气体敏感器等领域应用前景广阔,而且作为吸附材料在污染物去除方面的运用也值得关注。本文通过水热法和化学还原法,合成了Ag/纳米层
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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一维层状钛酸盐不仅在光催化、染敏电池、气体敏感器等领域应用前景广阔,而且作为吸附材料在污染物去除方面的运用也值得关注。本文通过水热法和化学还原法,合成了Ag/纳米层状钛酸盐(Ag/titanate)复合体系,并深入探讨了吸附剂对重金属——六价铬离子的吸附能力及吸附规律。论文选题属于纳米材料应用基础研究,也是当前人们关注的研究热点。
本文的主要研究成果以及创新点分为以下几个方面:
1.本文依据高效去除水中Cr(Ⅵ)的需求设计了纳米Ag与纳米层状钛酸盐的复合结构。具有较大比表面积的层状钛酸盐有利于吸附水中Cr(Ⅵ),同时负载的纳米银将高毒的Cr(Ⅵ)转化为低毒的Cr(Ⅲ)。
2。本文通过常规的水热法获得一维层状的钛酸盐粉末,然后通过化学还原法将粒径均匀的纳米粒子负载在层状钛酸盐表面,形成Ag/titanate复合结构。综合运用扫描电镜、透射电镜、液氮物理吸附、X射线光电子能谱、X射线衍射谱等手段将吸附材料的空隙结构、表面物理化学性质进行了测量。
3.本文系统研究了Ag/titanate复合结构吸附Cr(Ⅵ)的影响因素,例如初始pH值、吸附时间、初始浓度、吸附剂的量等。实验结果发现Ag/titanate复合结构对Cr(Ⅵ)有很强的吸附能力,在1 h内将其浓度降低到0.05 mg/L。其吸附动力学符合准二级速率方程。Ag/titanate复合结构吸附Cr(Ⅵ)行为符合等温线Langmuir方程,其理论饱和吸附量为25.70 mg/g。
4.本文通过简单的化学处理法,使得吸附剂进行再生。再生的Ag/titanate复合结构吸附剂仍具有较好的去除Cr(Ⅵ)的能力。
我们设计的Ag/titanate复合结构,成本低、无毒、不仅能吸附还能将Cr(Ⅵ)转换为Cr(Ⅲ),在环境治理方面有很大应用潜力。
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