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染料工业排放的废水一直都是国内外难处理的工业废水之一,对环境污染严重,吸附法因其具有较高的选择性,成本低廉而受到关注,但吸附染料后的废弃吸附剂如何处理再生,成为国内外研究的重点。水滑石,又称层柱状双金属氢氧化物(Layered double hydroxide,简称LDH),因其特有的记忆效应和层板阴离子的可交换性使其在吸附染料的废弃吸附剂的再利用方面展现出广阔的应用前景。本文用吸附刚果红的镁铝水滑石和磁性镁铝水滑石合成并表征了两种金属氧化物/碳复合材料,选取三种重金属污染物作为研究对象,并采用静态的批次平衡实验研究其吸附性能,研究结果如下:采用低饱和共沉淀法制备了镁铝水滑石(Mg/Al-LDH)和磁性镁铝水滑石(Fe3O4@LDH),加入刚果红染料至吸附饱和得到废弃水滑石,经高温焙烧后得到LDO/C和Fe3O4@LDO/C复合材料,并进行了FTIR、XRD、SEM、TG、EDS和BET等表征,结果表明合成的复合材料具有Mg(Al)O和C的特征衍射峰,Fe3O4@LDO/C复合材料还具有Fe3O4的特征衍射峰,将LDO/C和Fe3O4@LDO/C复合材料分散在水中后,由于其“记忆效应”又恢复原有的水滑石结构,出现镁铝水滑石特征衍射峰。LDO/C复合材料对重金属Cu2+、Cd2+和Pb2+的吸附实验研究表明,该复合材料对三种重金属的吸附效果良好,最佳吸附用量为0.05 g,吸附平衡时间分别为300 min、60 min和500 min,吸附速率大小顺序为Pb2+<Cu2+<Cd2+,吸附动力学数据均符合颗粒扩散模型,同时也符合拟二级动力学模型。LDO/C复合材料吸附Cu2+和Cd2+的过程均符合Langmuir模型,吸附Pb2+的过程符合Langmuir和Freundlich吸附等温线模型,最大吸附容量分别可达13.64 mmol/g(Cu2+)、15.72 mmol/g(Cd2+)和10.31 mmol/g(Pb2+)。Fe3O4@LDO/C复合材料对重金属Cu2+、Cd2+和Pb2+的吸附实验研究表明,该复合材料对三种重金属的吸附效果良好,吸附能力明显高于Fe3O4@LDH和吸附完染料后的废弃磁性水滑石。Fe3O4@LDO/C复合材料对重金属Cu2+、Cd2+和Pb2+的吸附动力学数据均符合颗粒扩散模型,同时也符合拟二级动力学模型。吸附等温线均符合Langmuir模型,吸附容量分别达3.96 mmol/g(Cu2+)、4.76 mmol/g(Cd2+)和1.86 mmol/g(Pb2+),且吸附剂能够通过磁分离技术实现固液的快速分离。