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作者:李雪萍;雷丽婷;黄馨莹;袁爱群;鲍佳宁;
单位:广西民族大学化学化工学院,林产化学与工程国家民委重点实验室,广西林产化学与工程重点实验室,林木生物质低碳高质利用广西高校工程研究中心;
摘要:不添加任何表面活性剂,以碱式碳酸铈(Ce(OH)CO_3)纳米棒为前驱体,通过改变固-液界面反应时间合成端口结构不同的氧化铈(CeO_2)纳米管。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和氮吸附(BET)等手段对其物化性质表征,并探讨了CeO_2纳米管的形成机理。重点对比研究了不同端口结构的CeO_2纳米管对甲基橙的吸附性能。结果表明:端口开放型CeO_2纳米管比表面积为65.536 m~2·g~(-1),高于端口闭合型CeO_2纳米管的比表面积(29.672 m~2·g~(-1))。其次,CeO_2纳米管端口开放能有效改善其对甲基橙的吸附效果。吸附量随着甲基橙初始浓度增加而逐渐增大。在20 mg·L~(-1)的甲基橙溶液中吸附时间为60 min时基本达到吸附平衡,最大吸附量为35 mg·g~(-1),明显高于端口闭合型CeO_2纳米管的吸附量。这主要归因于端口开放型CeO_2纳米管的独特端口结构、较大的比表面积以及与甲基橙分子的静电相互作用。同时,研究了两种类型CeO_2纳米管对甲基橙吸附过程的动力学,均很好地符合准二级动力学模型,说明物理吸附和化学吸附共存在。还讨论了其吸附机理。这将为染料废水处理选择有效的吸附材料提供参考和新的途径。
关键词:氧化铈;;纳米管;;合成;;甲基橙;;吸附
基金资助:广西科技计划项目-广西科技基地和人才专项项目(桂科AD21220007);; 广西民族大学人才引进科研启动项目(2018KJQD12);; 广西自然科学基金青年科学基金项目(2020GXNSFBA159017);; 广西高等教育本科教学改革工程项目(2023JGA166);; 国家级大学生创新训练计划项目(202310608032,202410608022);; 广西自治区级大学生创新训练计划项目(S202410608095,S202410608093)资助