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伊利石硅渣蒸汽辅助合成麦羟硅钠石及其对Cu2+的吸附研究

2021-02-23管冬冬历新宇苏重洋杨思祺姜男哲

硅酸盐通报 2021年1期

管冬冬,历新宇,陈 爽,苏重洋,杨思祺,姜男哲,

(1.延边大学理学院化学系,延吉 133000;2.延边大学工学院高分子材料与工程系,延吉 133000)

0 引 言

随着电镀、冶金、化工等行业的快速发展,产生了大量的含铜工业废水,如果废水在排放前未经达标处理,将会对生物体和环境造成严重危害[1]。吸附法是处理含铜废水的重要方法之一,而该技术的关键在于吸附材料的性能。麦羟硅钠石(Magadiite)是一种具有二维层状结构的水合硅酸盐,其层板结构介于黏土与沸石之间,其活性Si-OH位于层间表面,相比于传统层状硅酸盐,层间电荷密度更高、离子交换能力更好、吸附能力更强,是一种高效的重金属吸附剂[2]。

Magadiite一般以化工试剂为原料在碱性环境下合成,但合成条件较为苛刻,产物容易转化[3],难以得到高结晶度的纯相Magadiite,且存在合成周期长、成本高、产率低和废液排放量大等问题。戈明亮等[3]以沉淀白炭黑为硅源,在SiO2-NaOH-Na2CO3-H2O体系下合成了纯相Magadiite;Wang等[4]将HCl处理过的廉价水玻璃作为硅源,在150 ℃和170 ℃条件下短时间内水热合成出结晶良好的纯相Magadiite;Ma等[5]通过在合成液中加入氧化锆球为异质成核提供固/液界面,影响了产物的微观结构,加快了结晶过程,提高了产率;Wang等[6]以硅藻土和水玻璃为原料合成了高纯度Magadiite,降低了合成成本且扩大了硅藻土的商业应用。然而上述合成均是在水热体系中进行的,与传统的水热合成法相比,蒸汽辅助转化法(SAC)工艺简单、废液量少、产率高,目前已被广泛用于硅铝酸盐晶体的合成研究中[7-9]。……

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