Эффективно и экологично: получение слоистого гидроксида магния и инновационная адсорбция им редкоземельных ионов европия.
В этом исследовании в основном исследуется эффективный метод приготовления слоистого гидроксида магния (LHM) и проводятся углубленные исследования адсорбционных характеристик полученного материала LHM для ионов европия редкоземельных элементов (Eu³⁺) с целью найти решения для удаления ионы тяжелых металлов и восстановление ресурсов. Обеспечивают новый, эффективный и экологически чистый материал. Контролируя условия синтеза, была оптимизирована слоистая структура ЛХМ, а затем исследованы его адсорбционная способность, кинетика, равновесная адсорбционная способность и механизм адсорбции Eu³⁺.
1. Введение Благодаря своей уникальной слоистой структуре, большой удельной площади поверхности и хорошей химической стабильности слоистый гидроксид магния в последние годы показал широкие перспективы применения в очистке сточных вод, замедленном высвобождении лекарств, носителе катализатора и в других аспектах. В частности, его эффективность адсорбции ионов тяжелых металлов привлекла широкое внимание научных исследователей. Среди них редкоземельные элементы играют важную роль в высокотехнологичных отраслях благодаря своим уникальным фотоэлектромагнитным свойствам, но в то же время нельзя игнорировать проблемы загрязнения окружающей среды, вызванные их добычей и использованием. Поэтому очень важно разработать эффективные и экологически чистые материалы, адсорбирующие редкоземельные ионы.
2. Материалы и методы 2.1. Получение слоистого гидроксида магния. Слоистый гидроксид магния синтезировали методом соосаждения. Путем регулирования таких факторов, как концентрация реагента, значение pH, температура реакции и т. д., условия синтеза были оптимизированы для получения высокоупорядоченных слоистых материалов. Структурный ЛХМ. Морфологию и структуру приготовленного LHM охарактеризовали методами рентгеновской дифракции (XRD), сканирующего электронного микроскопа (SEM) и просвечивающего электронного микроскопа (TEM).
2.2 Исследование эффективности адсорбции Eu³⁺ Синтезированный LHM был использован в эксперименте по адсорбции раствора Eu³⁺ путем изменения начальной концентрации, значения pH, времени контакта и других условий раствора, кинетики адсорбции, модели изотермической адсорбции и. изучена максимальная адсорбционная способность Eu³⁺. Ультрафиолетово-видимая спектроскопия (УФ-Вид) и инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR) использовались для анализа изменений в материале до и после адсорбции и изучения механизма адсорбции.
3. Результаты и обсуждение Результаты экспериментов показывают, что ЛХМ, полученный путем оптимизации условий синтеза, имеет хорошую слоистую структуру и высокую удельную поверхность, что чрезвычайно благоприятно для адсорбции Eu³⁺. Эксперименты по адсорбции показывают, что LHM быстро и эффективно адсорбирует Eu³⁺, а равновесная адсорбционная способность может достигать xxx мг/г, что указывает на хорошие адсорбционные характеристики. Кинетические исследования показали, что процесс адсорбции соответствует кинетической модели псевдовторого порядка, что указывает на то, что адсорбция в основном контролируется химической адсорбцией. Анализ данных изотермической адсорбции согласуется с моделью Ленгмюра, что дополнительно подтверждает характеристики однослойной адсорбции. FTIR-анализ показал, что основным механизмом адсорбции является координационное взаимодействие между гидроксильными группами на поверхности LHM и Eu³⁺.
4. Заключение В результате этого исследования был успешно получен гидроксид магния с явной слоистой структурой и доказана его эффективная адсорбционная способность к Eu³⁺ посредством систематических исследований. В качестве адсорбента LHM не только обладает высокой адсорбционной способностью, но и безопасен для окружающей среды, обеспечивая реальное решение проблемы загрязнения окружающей среды редкоземельными элементами. Будущие исследования будут направлены на дальнейшее изучение потенциала его применения в реальной очистке сточных вод, а также возможности регенерации и переработки.