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摘要
近年来, 有机废水对环境造成的污染已经引起了广泛的关注. 吸附法操作简单, 已经被广泛用于处理染料废水.通过在类石墨相氮化碳(g-C3N4)上用氯化锂(LiCl)插层制备了一系列 Li/GCN-x 复合材料, 并采用 X 射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、N2-吸脱附、场发射扫描电子显微镜(SEM)以及 X 射线光电子能谱(XPS)等对所得吸附剂的形貌和结构进行了表征. 测试结果表明, g-C3N4具有明显的层状结构, 使得 LiCl 在层间能够稳定地生长. LiCl 的加入使得 g-C3N4晶格膨胀, 层间距扩大, 表明 LiCl 成功插层. 此外, 插层后 Li/GCN 的比表面积远大于 g-C3N4, 扩大的比表面积以及形成的 π 共轭体系使得 Li/GCN 在吸附方面具有较大的潜力. 通过控制实验条件, 研究了 Li/GCN 对有机染料亚甲基蓝(MB)的吸附性能. 结果表明, Li/GCN-5 吸附剂在 p H 为 6 时, 5 min 吸附量可达 704 mg·g-1. 通过动力学拟合,Li/GCN 对 MB 的吸附过程是由准二级动力学模型占主导地位. 进一步通过 Weber-Morris 模型探究吸附控制过程, 结果表明 MB 的吸附由表面扩散和孔内扩散共同作用, 其中表面扩散占主导, 且新增官能团与 MB 分子间可形成氢键, 并通过 π-π 键相互作用增强吸附能力. 采用共混热聚合法所制备的 Li/GCN 吸附剂具有稳定、均一、比表面积大等优点, 且简单快速地实现对 MB 的吸附, 克服了常用吸附剂动力学缓慢的缺点, 为该材料的工业化应用提供一定的借鉴.
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