纳米酸性水钠锰矿去除亚甲基蓝的研究

酸性水钠锰矿是普遍存在于土壤与海洋、湖泊及河流沉积物中的一种氧化锰矿物,因其颗粒细小、比表面积大、负电荷量高、表面活性强,影响和决定着污染物的行为和归趋。采用回流法制备纳米酸性水钠锰矿,运用X射线衍射(XRD)与Rietveld粉末衍射峰形全谱拟合技术表征其晶体结构,并通过扫描电镜(SEM)和透射电镜表征(TEM)观察其晶体形貌。研究纳米酸性水钠锰矿对亚甲基蓝(Methylene Blue,MB)的去除作用,并讨论影响因素(p H值、矿物浓度、染料浓度和温度)对MB去除的影响。研究结果表明,降低反应p H值、升高锰氧化物浓度、降低染料浓度及升高反应温度都可以促进MB的去除。     

碱性水钠锰矿氧化Cr(Ⅲ)的影响因素研究

采用氧化还原法合成3个不同氧化度的碱性水钠锰矿,并表征其晶体结构、比表面积和表面化学性质,探讨其对Cr(Ⅲ)的氧化及影响因素。研究表明:随着合成反应的n(Mn7+)/n(Mn2+)逐渐减小,合成碱性水钠锰矿的氧化度和比表面积逐渐减小,其PZC逐渐升高。反应时间和反应条件(p H、Cr(Ⅲ)浓度和矿物用量)均影响碱性水钠锰矿对Cr(Ⅲ)的氧化。在低p H值范围内Cr(Ⅲ)氧化率随着p H的增加逐渐增加,但在高p H值范围内氧化率随着p H的升高而减小。此外,Cr(Ⅲ)的氧化率随着Cr(Ⅲ)浓度的升高逐渐降低,但随着氧化度的提高显著增加。     

六方水钠锰矿对罗丹明B的去除效果及机理

六方水钠锰矿作为环境中一种具有较强氧化与吸附能力的氧化锰矿物,对环境中的有机染料有着一定的去除作用。采用常压回流法一步合成纳米六方水钠锰矿,运用X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体光谱仪(ICP-AES)、BET氮气吸附法、场发射扫描电镜(FESEM)和透射电镜(TEM)对其矿物晶体结构、化学组成、比表面积、孔径分布和微观形貌进行表征,选用罗丹明(RB)作为目标有机染料,研究反应条件对纳米六方水钠锰矿对RB的去除效果的影响(包括pH值、六方水钠锰矿浓度、染料浓度和温度)。进而研究六方水钠锰矿对RB的去除机制,通过在反应后的溶液中加入盐酸羟胺,使矿物溶解,吸附在矿物上的染料重新释放到溶液中,以区分吸附去除率和氧化去除率。结果表明,降低反应pH、增加六方水钠锰矿浓度、减小染料浓度以及提高温度均有利于六方水钠锰矿对罗丹明B(RB)的去除。其中影响最大的pH,反应体系pH为2.87时,RB的去除率达到99.9%,而pH为10.29时,RB的去除率仅为8.33%。通过去除机制实验结果表明,在pH为4.5时,RB的氧化去除率是36.3%,吸附去除率为4.6%,六方水钠锰矿去除RB以氧化去除为主。纳米六方水钠锰矿材料的重复利用效果很好,重复使用3次去除率,RB的去除率仅从90.6%降至85.9%。合成的纳米六方水钠锰矿有着很好的去除有机染料的效果,并且有一定的重复利用性,机制的研究也有利于提升对有机染料的去除效果。