摘要：制備了四氧化三鐵-沸石復合材料（磁性沸石）和陽離子表面活性劑改性磁性沸石（有機改性磁性沸石），采用X射線衍射分析對有機改性磁性沸石進行了表征，通過批量實驗考察了有機改性磁性沸石對水中剛果紅的吸附性能，并對相關的吸附機制進行了討論。

實驗表明，有機改性磁性沸石對水中的剛果紅具備良好的吸附能力，且有機改性磁性沸石對剛果紅的吸附能力遠遠高于磁性沸石。有機改性磁性沸石對水中剛果紅的吸附動力學符合準二級動力學模型，吸附平衡數據可以采用Langmuir、Freundlich和Dubinin-Radushkevich（D-R）等溫吸附模型加以描述。

根據Langmuir等溫吸附模型計算得到的有機改性磁性沸石對剛果紅的最大吸附容量為146 mg/g（pH 7和30℃）。有機改性磁性沸石對水中剛果紅的吸附屬于自發和放熱的過程。有機改性磁性沸石吸附水中剛果紅的作用機制包括靜電吸引、有機相分配、氫鍵和表面配位。X射線衍射分析結果表明，有機改性磁性沸石含四氧化三鐵，吸附剛果紅后的有機改性磁性沸石可以很容易地通過外加磁場的作用快速地從水中分離出來。上述結果表明，有機改性磁性沸石適合作為一種吸附劑去除廢水中的剛果紅。

隨著印染工業的快速發展，印染廢水排放總量不斷增大并已成為嚴重影響環境的污染源之。印染廢水中的染料很多為稠環芳香族、芳香族和雜環類化合物，有毒且難以生物降解，對環境危害大。吸附法是一種可以有效去除印染廢水中染料的方法。天然沸石是呈骨架狀結構的多孔性鋁硅酸鹽礦物，對水中陽離子染料具備較好的吸附能力，對水中陰離子染料的去除能力則較差。采用溴化十六烷基吡啶、十六烷基三甲基溴化銨等陽離子表面活性劑對天然沸石進行改性可以改變沸石表面的性質。陽離子表面活性劑改性沸石可以用于去除水中陰離子染料。但是，粉末狀的陽離子表面活性劑改性沸石吸附陰離子染料后，采用傳統的固液分離方法(沉淀或過濾)難以使之快速地從水中分離出來。

四氧化三鐵(FE3O4,)是近年來備受研究人員關注的一種吸附劑，通過外加磁場的作用可以很方便對FE3O4-水混合體系實現固液分離。將FE3O4和粉末狀沸石進行復合，所制備得到的FE3O4-沸石復合材料(磁性沸石)預計具備較強的磁分離能力。將陽離子表面活性劑進一步負載到FE3O4-沸石復合材料表面，所得到的陽離子表面活性劑改性FE3O4-沸石復合材料(有機改性磁性沸石)預計不僅可以用于去除水中的陰離子染料，而且去除陰離子染料后可以通過外加磁場的作用快速地從水中分離出來。剛果紅是一種典型的聯苯胺類直接偶氮陰離子型染料，厭氧條件下它會生成毒性更大的芳香胺類物質。目前，國內外關于有機改性磁性沸石去除水中剛果紅的研究尚鮮見報道。本研究通過批量實驗考察了有機改性磁性沸石對水中剛果紅的吸附性能，并探討了相關的吸附機制，以期為應用有機改性磁性沸石去除廢水中剛果紅提供技術支撐。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。

1實驗部分

1.1實驗材料

實驗所用的天然沸石產自浙江省縉云縣，粒徑為小于0.030mm。X射線衍射分析結果表明，該天然沸石含66%斜發沸石、19%絲光沸石和15%二氧化硅(質量含量)。實驗所用的FeCl3．6H2O、FeSO4．7 H2O、NaOH和HCl等化學試劑均購自國藥集團化學試劑有限公司，它們均為分析純。剛果紅，即分子式為C32H22N6Na2O6S2，分子量為696.68，購自國藥集團化學試劑有限公司。陽離子表面活性劑溴化十六烷基吡啶購自國藥集團化學試劑有限公司，含至少99%的活性物質。實驗所用水為去離子水。

1.2吸附劑制備

1.2.1磁性沸石制備

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