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纳米钛酸亚铁的制备及刚果红吸附性能*

2020-08-03王晓欢史志铭刘肖灼

功能材料 2020年7期

王晓欢,史志铭,孙 丽,赵 涛,刘肖灼

(内蒙古工业大学 材料科学与工程学院,呼和浩特010051)

0 引 言

钛酸亚铁(FeTiO3)是钛铁矿的主要成分,钛铁矿在世界上有着丰富的储量。目前,制备FeTiO3的方法有溶胶凝胶法[1-5]、水热法[6-9]、球磨法[10-12]和连续溶剂热法[13]等,其中溶胶凝胶法因其制备工艺简单而被广泛应用。对于FeTiO3的性能研究表明,到目前为止,对于FeTiO3性能研究较多的就是其光催化性能,Ali Abbasi等人[14]利用溶胶-凝胶法和光沉积法制备合成FeTiO3/TiO2/Ag纳米复合材料,合成的光催化剂在以罗丹明B、亚甲蓝、甲基橙为污染物模型,各种染料水溶液的脱色反应中表现出良好的光催化性能。Zhang等人[15]在800℃还原Fe3O4@TiO2合成α-Fe/FeTiO3/二氧化钛,随后氮化处理,制得的样品对亚甲基蓝有很好的光催化效果。原因是由于存在大量的Ti3+和氧空位。另外,FeTiO3还可作为电池材料[16-17]。而本研究提出FeTiO3还可以作为一种染料吸附材料。目前环境问题仍在是热点话题,其中染料排放是水污染的主要来源。吸附法是染料处理的最简便的方法,常用的吸附剂有氧化物、氢氧化物、有机聚合物、粘土矿物和活性炭等。然而,这些材料也存在一些缺点,如价格高、运行成本高、回收困难、再生过程能耗高等。因此,制备出更合适的吸附剂也是研究的一个方向。本文利用简单的溶胶凝胶法制备出一组不同铁钛摩尔比例的FeTiO3基纳米粉体,以染料中使用较为广泛的刚果红作为被吸附物质。由于FeTiO3具有一定的磁性,吸附后可通过外加磁场将其回收,因此本研究将为染料污水处理提供参考价值。……

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