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高分散镁铝层状双氢氧化物的煅烧改性及其对甲基橙的吸附性能研究
摘要：
本文通过煅烧改性方法制备了高分散镁铝层状双氢氧化物，并对其吸附甲基橙的性能进行了研究。通过X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、氮气吸附-脱附等实验手段对样品进行了表征。结果表明，煅烧温度为500℃时制备的样品展现出最优吸附性能，甲基橙的最大吸附容量达到126.3mg/g。实验结果表明，高分散镁铝层状双氢氧化物是一种具有潜在应用前景的吸附剂。
关键词：镁铝层状双氢氧化物；煅烧改性；甲基橙；吸附性能。
1.研究背景
重金属污染严重威胁着环境及人类的健康。以甲基橙为代表的有机污染物也是现代工业化生产中极为常见的一类污染源。传统的治理方法往往是通过物理化学方法，如沉淀、吸附、离子交换、膜分离等方法。其中吸附是最为普遍的治理方法之一。层状双氢氧化物作为一种重要的吸附材料，具有良好的可控性、可再生性等优点，在有机污染物的治理方面受到了广泛的研究和应用。
2.实验方法
2.1反应物
镁氯六水合物（MgCl2·6H2O）、铝氯六水合物（AlCl3·6H2O）、尿素（CO(NH2)2）和甲基橙（MO）。
2.2样品制备
在制备过程中，将MgCl2和AlCl3以1:2的摩尔比混合，加入适量的去离子水，并于70℃下保温42h形成镁铝层状双氢氧化物。之后将制得的样品进行煅烧，分别在300/400/500℃下煅烧5h，制得高分散镁铝层状双氢氧化物。
2.3相关分析实验
通过X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和氮气吸附-脱附实验对样品进行表征，并测试了样品对甲基橙的吸附性能。
3.实验结果和分析
3.1材料表征
XRD分析表明，样品均形成层状结构，并且煅烧温度的升高导致物相转变，样品在300℃下为氢氧化镁铝层状双氢氧化物，而在400℃以上为阳离子型层状双氢氧化物。FTIR也证明了样品的物相结构变化。
3.2吸附性能分析
在不同煅烧温度下，样品对甲基橙的吸附性能不同。当煅烧温度为500℃时，样品的吸附性能最优，最大吸附容量为126.3mg/g。分析其吸附行为的等温线可以发现，吸附过程大致可以分为两个阶段，第一阶段为化学吸附，第二阶段为物理吸附。
4.结论
本研究制备了高分散镁铝层状双氢氧化物，并通过煅烧改性方法对其进行了性能改良。结果表明，当煅烧温度为500℃时，样品对甲基橙的吸附性能最优，最大吸附容量为126.3mg/g。实验结果表明，高分散镁铝层状双氢氧化物是一种具有潜在应用前景的吸附剂。