查看更多>>摘要:这是一篇矿物材料领域的论文.为开发煤伴生矿产资源高岭石高值化利用技术,以洗选固废产物煤矸石/煤泥为原料,采用间接插层-液相剥片法制备煤系高岭石纳米材料(Coal-measure Kaolinite Nanomaterials,CKN),在此基础上以化学沉淀法制备磁性煤系高岭石纳米材料(Magnetic Coal-measure Kaolinite Nanomaterials,MCKN),通过XRD、SEM、BET等表征分析了MCKN的物理化学性质,并对不同质量比(m(Fe3O4):m(CKN)=1∶3;1∶4;1∶5;1∶6;1∶7)MCKN吸附 Cr(Ⅵ)的行为进行探讨.结果表明:Fe3O4 与CKN的质量比为 1∶5的MCKN对Cr(Ⅵ)的吸附效果较佳;MCKN磁分离效果良好,在第 5次吸附解吸后对Cr(Ⅵ)的吸附率仍能保持在 87%以上;CKN形态较完整,表面光滑,呈多层结构,部分形成纳米管状结构,但仍然有一部分以片状结构存在;添加了Fe3O4 后,MCKN表面变粗糙,有明显的 30~40 nm颗粒状覆着,表明MCKN的成功制备;CKN的比表面积高于煤系高岭石,而MCKN的比表面积约为CKN的 2倍;MCKN对Cr(Ⅵ)的吸附符合准二级动力学模型,为化学吸附,吸附等温线符合Langmuir模型,饱和吸附容量为 17.26 mg/g,且吸附是吸热自发的过程.综上,采用煤系高岭石制备的MCKN具有良好的吸附Cr(Ⅵ)的性能,且便于磁性回收重复利用,可作为工业应用中以废治废的潜在材料.