李 杏，秦 軍，呂 晴，徐 勇，張力巾

（1.貴州大學(xué)，喀斯特環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害防治重點實驗室，貴州貴陽 550025；2.貴州大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院）

近年來，中國工業(yè)的快速發(fā)展導(dǎo)致廢水排放量逐年上升［1］，印染行業(yè)排放廢水占據(jù)廢水總量的35%［2］。由于其染料成分復(fù)雜、顯色度高、難降解、化學(xué)需氧量高、毒性大［1，3-4］，直接排放會對水體環(huán)境、水體植物及微生物［5］、人類身體健康造成影響［6］。在環(huán)境友好發(fā)展大環(huán)境下，染料廢水的恰當處理必不可少。剛果紅是一種常見的聯(lián)苯胺氮類染料［7］，其溶液呈清亮紅色，可以用作酸堿指示劑、腹脹染料、淀粉性樣變指示劑，其使用的廣泛性使得其有效處理具有重要意義。常用的染料廢水處理方法有生物降解法、化學(xué)法、吸附法、光降解法等多種［8］。與其他廢水處理方法相比，吸附法因適用范圍廣、操作簡單方便、成本低、周期短、不易造成二次污染等特點［1，9］而成為當前研究的熱點［10-16］。常用的吸附劑有白土、硅膠、活性炭、大孔樹脂和水滑石等。

水滑石（layered double hydroxides，簡稱LDH）又叫層狀雙金屬氫氧化物或陰離子性黏土［17-18］，其具有層板間陰陽離子平衡、層間陰離子可交換等特性［19-23］，被廣泛應(yīng)用于廢水中污染物的去除。水滑石的化學(xué)組成為［M1-xMx3+（OH）2］x+［（An-）x/n·mH2O］x-［24-27］，其中：M2+為二價金屬陽離子；M3+為三價金屬陽離子；An-為陰離子［26］。水滑石的合成方法有離子交換法、共沉淀法、焙燒還原法和水熱合成法等多種［14，18，28］。筆者使用的水熱合成法是使用可溶性原料，經(jīng)溶解攪拌放入反應(yīng)釜中，在高溫高壓條件下直接一步水熱合成LDH［29-31］。

現(xiàn)有研究里已發(fā)現(xiàn)影響鎂鋁LDH 結(jié)構(gòu)性能的因素有鎂鋁比、粒度、金屬離子等，原料中氧化鋁晶型結(jié)構(gòu)對LDH 結(jié)構(gòu)和性能的影響尚不明確。為了探討α-Al2O3和γ-Al2O3在不同的鎂鋁比條件下合成LDH 結(jié)構(gòu)性能的差異，筆者分別使用α-Al2O3和γ-Al2O3為原料，探討二者對合成α-LDH-2.0 和γ-LDH-2.0 形貌特征的影響，并將α-LDH-2.0 和γ-LDH-2.0 用于吸附剛果紅的實驗，找到適宜的鎂鋁比以及使合成的LDH 具有更好吸附效果的氧化鋁晶型，力求在同樣的成本下使水滑石吸附剛果紅的效果更好，達到用α-Al2O3和γ-Al2O3調(diào)控LDH 結(jié)構(gòu)來高效吸附剛果紅的目的。

1 實驗部分

1.1 原料及儀器

原料：氧化鎂（AR）、碳酸鈉（AR）、α-Al2O3（AR）、γ-Al2O3（AR）、氫氧化鈉（AR）、鹽酸（AR）、剛果紅（AR）、溴化鉀（SP）。為了控制實驗中變量的一致性，選用的合成水滑石的原料及用于調(diào)控pH 的酸堿都為分析純。

儀器：X′Pert PRO型X射線衍射儀（XRD），用于對樣品的物相進行檢測，CuKα輻射，λ=0.154 06 nm，掃 描 速 率 為2（°）/min，掃 描 范 圍2θ為5~90°；Trivista CRS 激光拉曼光譜儀（Raman），用于對樣品進行拉曼光譜測試，激發(fā)激光波長為532 nm，光譜分辨率為2 cm-1；Nicolet is20 傅里葉變換紅外光譜儀（FT-IR），用于對樣品（水滑石）的官能團進行檢測，波數(shù)范圍為400~4 000 cm-1，分辨率為2 cm-1，掃描次數(shù)為32；SU8010 型掃描電子顯微鏡（SEM），用于觀察水滑石的形貌特征，額定掃描電壓為15 kV；EscaLab 250Xi型X射線光電子能譜儀（XPS），對樣品進行XPS 分析，在超高真空下的聚焦單色化AlKα輻射（hv=1 486.6 eV）獲得樣品的XPS 圖；TG209 F1型熱重分析儀（TG），用于對樣品的熱穩(wěn)定性進行分析，加熱速率為10°C/min，NO2流速為50 mL/min，升溫范圍為30~700 ℃。

1.2 α-Al2O3和γ-Al2O3的XRD和TG-DTG分析

為了弄清楚反應(yīng)物α-Al2O3和γ-Al2O3的性能差異，將α-Al2O3和γ-Al2O3進行XRD 和TG-DTG 分析。XRD 分析以2（°）/min的速率掃描；TG-DTG 分析為通NO2條件下以10 ℃/min 的速率從30 ℃升溫至700 ℃，樣品質(zhì)量為2~6 mg。圖1 為α-Al2O3和γ-Al2O3的XRD 譜圖和TG-DTG 曲線。從圖1a 看出：γ-Al2O3樣品中的XRD 譜圖出現(xiàn)了（400）（111）等晶面峰；α-Al2O3樣品的XRD譜圖中除了有α-Al2O3晶面峰外還存在極少量的k-Al2O3晶面峰。使用Jade 6.5計算，得出γ-Al2O3的晶胞體積（0.376 4 nm3）大于α-Al2O3的晶胞體積（0.254 7 nm3）、γ-Al2O3的密度（2.389 g/cm3）小于α-Al2O3的密度（3.989 g/cm3）。從圖1b 看出：當溫度達到200 ℃時α-Al2O3的質(zhì)量不再減少，最終α-Al2O3的質(zhì)量損失率僅為0.7%左右；相同條件下γ-Al2O3在溫度達到650 ℃時質(zhì)量逐漸穩(wěn)定，最終γ-Al2O3的質(zhì)量損失率比α-Al2O3多6.7%，說明α-Al2O3的熱穩(wěn)定性優(yōu)于γ-Al2O3。DTG曲線表明，α-Al2O3和γ-Al2O3質(zhì)量損失速率最快分別為-0.08%/min和-0.43%/min。

圖1 α-Al2O3和γ-Al2O3的XRD譜圖（a）和TG-DTG曲線（b）Fig.1 XRD patterns（a）and TG-DTG curves（b）of α-Al2O3/γ-Al2O3

1.3 α-LDH-2.0和γ-LDH-2.0的合成

將原料MgO、Na2CO3、α-Al2O3/γ-Al2O3按照物質(zhì)的量比為2∶1∶1加入100 mL高壓釜中，然后加入80 mL 去離子水，上下?lián)u動使其充分混合。將反應(yīng)釜放入烘箱中在160 ℃水熱反應(yīng)16 h。反應(yīng)結(jié)束后真空抽濾，用去離子水洗滌樣品至中性。將濾餅置于90 ℃烘箱中干燥12 h 得到α-LDH-2.0/γ-LDH-2.0，稱其質(zhì)量并計算產(chǎn)品產(chǎn)量。水滑石的合成經(jīng)過3次平行實驗計算平均值。表1為合成水滑石各原料的含量及產(chǎn)率。從表1 看出，以γ-Al2O3為原料合成水滑石的產(chǎn)率較高。

表1 合成水滑石各原料的含量及產(chǎn)率Table 1 Contents and yields of each raw material for hydrotalcite synthesis

1.4 吸附剛果紅實驗

取20 mg 水滑石于離心管中，加入50 mL 質(zhì)量濃度為100 mg/L 的剛果紅溶液，將其在轉(zhuǎn)速為250 r/min、溫度為25 ℃條件下振蕩，通過控制震蕩時間、溶液初始pH，探討α-LDH-2.0/γ-LDH-2.0 對剛果紅吸附效果的影響。通過紫外分光光度計測量溶液的吸光度，計算α-LDH-2.0/γ-LDH-2.0 對剛果紅的吸附率。

吸附量計算公式：

式中：q為吸附劑對剛果紅的吸附量，mg/g；ρ0為剛果紅初始質(zhì)量濃度，mg/L；ρe為吸附平衡時剛果紅的質(zhì)量濃度，mg/L；V為剛果紅溶液的體積，L；m為吸附劑質(zhì)量，g。

吸附動力學(xué)方程（一級方程）：

吸附動力學(xué)方程（二級方程）：

式中：qt為t時刻的吸附量，mg/g；qe為平衡時刻的吸附量，mg/g；k1為吸附速率常數(shù)，1/h；k2為吸附速率常數(shù)，g/（mg·h）。

等溫吸附方程（Langmuir）：

等溫吸附方程（Freundlich）：

式中：qe為平衡吸附量，mg/g；qm為最大吸附量，mg/g；Ce為吸附平衡時剛果紅質(zhì)量濃度，mg/L；KL為Langmuir常數(shù)，L/mg；KF為Freundlich常數(shù)；1/n為吸附指數(shù)。

2 結(jié)果和討論

2.1 α-LDH-2.0和γ-LDH-2.0的表征及熱性能分析

2.1.1 XRD、Raman光譜、FT-IR分析

為了解α-Al2O3/γ-Al2O3合成水滑石的結(jié)構(gòu)、雜質(zhì)的差異，將合成兩組水滑石樣品（α-LDH-2.0 和γ-LDH-2.0）進行XRD、FT-IR、Raman 光譜檢測，結(jié)果見圖2。根據(jù)XRD 譜圖，使用Jade 軟件導(dǎo)出參數(shù)峰，計算出樣品的晶胞參數(shù)，結(jié)果見表2。從圖2a看出：α-LDH-2.0 樣品中除存在水滑石的（003）（006）（012）等晶面峰外，還有少量不太活潑的α-Al2O3的（012）（113）（116）等晶面峰；γ-LDH-2.0 樣品中除水滑石的晶面峰外并未出現(xiàn)氧化鋁峰，存在中間相薄姆石的（120）（031）等晶面峰，γ-LDH-2.0的水滑石晶面峰更強且半峰寬更窄。根據(jù)公式a=2d（110）、c=3d（003）計算出樣品的晶胞參數(shù)（見表2），得到γ-LDH-2.0 的晶胞體積小于α-LDH-2.0的晶胞體積。從圖2b 看出：水滑石樣品在418、478、557 cm-1處皆出現(xiàn)峰，而這些峰分別是因為A（lOH）3、晶格羥基和Mg—OH及Al—OH 的平移運動引起的，在696 cm-1處的峰是CO32-的υ4變形模式；α-LDH-2.0在1 064 cm-1處出現(xiàn)峰，而γ-LDH-2.0的出峰位在1 062 cm-1處，說明α-LDH-2.0的有序性更高。從圖2c看出：在3 500~3 650 cm-1處的峰為單體—OH 基團的吸收峰，但是當它締合化合物時其吸收峰向低波段移動；在3 081 cm-1處的峰是因為陰離子結(jié)合層間水中—OH導(dǎo)致的振動峰；在1 643 cm-1處的峰對應(yīng)了—OH的彎曲振動峰，表明有一定數(shù)量的水分子插入到夾層中；在1 368 cm-1和681 cm-1處有明顯的峰，對應(yīng)于CO32-的反對稱伸縮振動和反對稱彎曲振動；在773cm-1處的峰屬于富鋁水滑石（HTLC）中的—OH的平移運動；在554 cm-1和444 cm-1處的峰被認為分別是Al—O 和Mg—O 的特征峰；444、448 cm-1處的峰出現(xiàn)表明合成的產(chǎn)物具有鎂鋁水滑石的層狀骨架結(jié)構(gòu)。

圖2 α-LDH-2.0和γ-LDH-2.0的XRD譜圖（a）、Raman光譜圖（b）、FT-IR圖（c）Fig.2 XRD patterns（a），Raman spectra（b）and FTIR spectra（c）of α-LDH-2.0 and γ-LDH-2.0

表2 α-LDH-2.0和γ-LDH-2.0的晶胞參數(shù)Table 2 Cell parameters of α-LDH-2.0/γ-LDH-2.0

2.1.2 TG-DTG分析

原料α-Al2O3和γ-Al2O3的TG-DTG 分析質(zhì)量損失差異明顯。為探討兩組水滑石樣品的熱穩(wěn)定性，將兩組樣品在通NO2條件下以10 ℃/min 的速率從30 ℃逐漸升溫至700 ℃，其TG-DTG 曲線見圖3。從圖3 的TG 曲線看出，α-LDH-2.0 和γ-LDH-2.0都經(jīng)歷了30~200、200~380、380~700 ℃3 個階段的質(zhì)量損失過程，第一階段的質(zhì)量損失主要是脫去層間水分子，第二階段主要是層板間碳酸根變?yōu)镃O2的逃逸，第三階段主要是羥基的無序降解。從圖3的DTG 曲線看出，α-LDH-2.0 在略高于200 ℃及略高于400 ℃處皆出現(xiàn)峰，而γ-LDH-2.0 相應(yīng)的峰則出現(xiàn)在略低于200 ℃和略低于400 ℃位置，造成γ-LDH-2.0 和α-LDH-2.0 的DTG 曲線中兩個主要峰的出峰溫度出現(xiàn)差異的原因是γ-LDH-2.0 的水滑石板層結(jié)構(gòu)更為無序，而無序的水分子和CO32-要早于有序的水分子和CO32-先逃逸。

圖3 α-LDH-2.0和γ-LDH-2.0的TG-DTG曲線Fig.3 TG-DTG curves of α-LDH-2.0 and γ-LDH-2.0

2.1.3 XPS分析

為探討相同的鎂鋁比條件下α-LDH-2.0 和γ-LDH-2.0 的鎂鋁含量差異，用X 射線光電子能譜在超高真空下的聚焦單色化AlKα輻射獲得XPS 圖，將其中的Mg 和Al 的峰進行分峰處理然后截取出來，結(jié)果如圖4。從圖4 看出：在1 304 eV 處的峰為Mg 1s的峰，在74 eV 處的峰為Al 2P 的峰；α-LDH-2.0 中Mg 的峰強于γ-LDH-2.0 中Mg 的峰，而α-LDH-2.0 中Al 的峰弱于γ-LDH-2.0 中Al 的峰，表明α-LDH-2.0中Mg的含量多于γ-LDH-2.0中Mg的含量，而α-LDH-2.0中Al的含量少于γ-LDH-2.0中Al的含量。通過XPS數(shù)據(jù)計算出α-LDH-2.0的鎂鋁比（物質(zhì)的量比）為2.65，γ-LDH-2.0的鎂鋁比（物質(zhì)的量比）為2.37。

圖4 α-LDH-2.0和γ-LDH-2.0的Mg 1s（a）和Al 2p（b）高分辨XPS圖Fig.4 XPS high?resolution spectra of Mg 1s（a）and Al 2p（b）of α-LDH-2.0 and γ-LDH-2.0

為了解α-LDH-2.0 和γ-LDH-2.0 的結(jié)構(gòu)差異（各種形態(tài)的氧、有序性等），用X射線光電子能譜在超高真空下的聚焦單色化AlKα輻射獲得XPS圖，分峰后截取其中氧的峰（O1、O2、O3、O4），結(jié)果見圖5。從圖5 看出：O1（533.4 eV）為水滑石中吸附的水分子；O2（532.5 eV）為羥基中的氧/表面吸附的氧；O3（531.6 eV）為低氧配位的缺陷位點；O4（529.9 eV）為Mg/Al結(jié)合的氧。從圖5還可以看出，與α-LDH-2.0相比，γ-LDH-2.0的O1峰半峰寬更窄，出峰位在鍵能稍低位置，O2的峰較弱，O3、O4的峰更強，說明γ-LDH-2.0中的缺氧位點更多，板層的無序性較大。

圖5 α-LDH-2.0（a）和γ-LDH-2.0（b）的XPS O 1s圖Fig.5 XPS spectra of O 1s of α-LDH-2.0（a）and γ-LDH-2.0（b）

2.1.4 SEM分析

為了觀察α-LDH-2.0 和γ-LDH-2.0 外貌形態(tài)上的差異，使用SEM 觀察水滑石的形貌特征，額定掃描電壓為15 kV，結(jié)果見圖6。從圖6 看出，γ-LDH-2.0 的水滑石板層呈現(xiàn)更規(guī)則的正六邊形，板層大小較均勻；α-LDH-2.0 的水滑石板層形狀雜亂，板塊大小不均。造成這個現(xiàn)象的主要原因是：γ-LDH-2.0 在合成時先生成規(guī)則的偽六邊形薄姆石（AlOOH），MgO 水解成Mg2+，Mg2+沉積到表面形成水滑石前體，因此γ-LDH-2.0中的水滑石呈現(xiàn)規(guī)則、較小的六邊形態(tài)；α-LDH-2.0 的形成過程則是一個解離—沉積—擴散機制，便會出現(xiàn)水滑石板塊大小不一的情況。根據(jù)FT-IR、XRD、XPS等分析發(fā)現(xiàn)，γ-LDH-2.0 的結(jié)晶度較高，含有的氧缺陷更多，板層的無序性較大。

圖6 α-LDH-2.0（a、c、e）和γ-LDH-2.0（b、d、f）的SEM照片F(xiàn)ig.6 SEM images of α-LDH-2.0（a，c，e）and γ-LDH-2.0（b，d，f）

2.2 Mg/Al-LDH吸附性能分析

2.2.1 吸附動力學(xué)分析

檢測發(fā)現(xiàn)α-LDH-2.0和γ-LDH-2.0的形態(tài)、有序性等各方面都存在差異，為了弄清楚這些形貌特征的差異對兩組樣品吸附剛果紅性能造成的影響，將兩組樣品在相同條件下進行吸附剛果紅實驗，研究了吸附時間對吸附效果的影響，并進行吸附動力學(xué)擬合，結(jié)果見圖7，吸附動力學(xué)參數(shù)見表3。從圖7a 看出，在反應(yīng)的前5 min 吸附速率高，之后吸附速率逐漸降低，γ-LDH-2.0 對剛果紅的吸附效果明顯優(yōu)于α-LDH-2.0。根據(jù)擬一級動力學(xué)模型，α-LDH-2.0 和γ-LDH-2.0 的吸附速率常數(shù)k1分別為0.224 和0.536，擬合優(yōu)度（R2）分別為0.945 和0.983。在擬二級動力學(xué)模型中，α-LDH-2.0 和γ-LDH-2.0 的吸附速率常數(shù)k2分別為0.002 和0.007，擬合優(yōu)度（R2）分別為0.977 和0.992。綜合而言，兩個樣品都更符合二級動力學(xué)模型，γ-LDH-2.0 對剛果紅的吸附效果更好。

圖7 α-LDH-2.0和γ-LDH-2.0吸附剛果紅的效果隨著時間的變化（a）及其吸附動力學(xué)（b、c）Fig.7 Adsorption effect（a）and kinetics（b，c）change of Congo red by α-LDH-2.0/γ-LDH-2.0 with time

表3 吸附動力學(xué)參數(shù)Table 3 Adsorption kinetic parameters

2.2.2 吸附熱力學(xué)分析

為了弄清楚水滑石吸附剛果紅時剛果紅溶液的濃度對水滑石吸附剛果紅效果的影響，將α-LDH-2.0和γ-LDH-2.0用于吸附初始質(zhì)量濃度分別為20、40、60、80、100 mg/L［32］的剛果紅溶液，水滑石的添加量為20 mg，振蕩吸附16 h 后檢測兩組樣品的吸附效果，并進行吸附等溫線擬合，結(jié)果見圖8，吸附等溫線各參數(shù)見表4。從圖8 看出，剛果紅溶液質(zhì)量濃度為100 mg/L 時，α-LDH-2.0 和γ-LDH-2.0對剛果紅的吸附量最高，分別為234.98 mg/g 和244.17 mg/g。從表4 看出：Freundlich 模型中α-LDH-2.0 的吸附指數(shù)1/n為0.29，擬合優(yōu)度（R2）為0.89；Langmuir 模型中的KL為1.08 L/g，擬合優(yōu)度（R2）為0.92。所以α-LDH-2.0對剛果紅的等溫吸附線更符合Langmuir 模型。Freundlich 模型中γ-LDH-2.0的吸附指數(shù)1/n為0.67，擬合優(yōu)度（R2）為0.87；Lang?muir 模型中KL為0.39 L/g，擬合優(yōu)度（R2）為0.88。因此，γ-LDH-2.0 等溫吸附線更符合Langmuir 模型。綜合而言，α-LDH-2.0 和γ-LDH-2.0 對剛果紅的吸附都在剛果紅質(zhì)量濃度為100 mg/L時其吸附量達到最大，其等溫吸附線都更符合Langmuir模型。2.2.3 pH對吸附效果的影響

圖8 α-LDH-2.0和γ-LDH-2.0吸附剛果紅的效果隨著剛果紅質(zhì)量濃度的變化（a）及其吸附等溫線（b、c）Fig.8 Change of adsorption effect of Congo red with Congo red mass concentrationby α-LDH-2.0/γ-LDH-2.0（a）and their adsorption isotherms（b，c）

表4 等溫吸附曲線參數(shù)Table 4 Parameters of isotherm adsorption

在水滑石的吸附實驗里，pH對吸附各種物質(zhì)的影響皆不一樣。為了解pH 對α-LDH-2.0/γ-LDH-2.0 吸附剛果紅效果的影響以及吸附之后溶液的pH，并找出適宜在更廣的pH 范圍內(nèi)吸附效果好的水滑石，以α-LDH-2.0 和γ-LDH-2.0 為吸附劑，用NaOH/HCl 調(diào)節(jié)溶液pH，考察了溶液pH 對α-LDH-2.0/γ-LDH-2.0 吸附剛果紅效果的影響。在溶液初始pH 為2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12 時振蕩吸附（25 ℃、250 r/min）質(zhì)量濃度為100 mg/L 的剛果紅18 h，測量兩組樣品的吸光度（換算成溶液質(zhì)量濃度）和pH，結(jié)果見圖9。從圖9a 看出：當溶液初始pH 為2~4 時，反應(yīng)終止pH 為4~10；當溶液初始pH為5~10 時，反應(yīng)終止pH 接近10，隨著溶液初始pH增加，反應(yīng)終止pH的增量減?。划斎芤撼跏紁H大于10 時，反應(yīng)終止pH 在10 和初始pH 之間。從圖9b看出，在其他條件相同時，剛果紅質(zhì)量濃度隨著初始pH降低而降低，當溶液初始pH為2時，溶液的吸光度幾乎為零，表明溶液中的剛果紅幾乎被完全吸附。由以上實驗結(jié)果可以得出結(jié)論，酸性條件更有利于水滑石對剛果紅的吸附，且γ-LDH-2.0 適應(yīng)更廣范圍的溶液pH。

圖9 溶液初始pH對α-LDH-2.0和γ-LDH-2.0吸附剛果紅效果的影響（a）及吸附后溶液的pH（b）Fig.9 Effect of pH of initial solution on adsorption of Congo red by α-LDH-2.0 and γ-LDH-2.0（a）and pH after adsorption（b）

水滑石是一種可再生吸附劑，循環(huán)使用可以節(jié)約社會資源。將α-LDH-2.0和γ-LDH-2.0在25 ℃、250 r/min 的震蕩箱內(nèi)使用振蕩吸附法進行吸附剛果紅的實驗，然后使用焙燒法在200 ℃的馬弗爐中焙燒2 h 進行解吸，記錄α-LDH-2.0/γ-LDH-2.0 對剛果紅的吸附效果，循環(huán)吸附5 次，實驗結(jié)果見圖10。從圖10看出，隨著吸附次數(shù)的增加，γ-LDH-2.0對剛果紅的吸附率從94%逐漸降低到55%，α-LDH-2.0對剛果紅的吸附率從79%逐漸降低到57%。

圖10 α-LDH-2.0和γ-LDH-2.0循環(huán)吸附的次數(shù)對吸附率的影響Fig.10 Effect of adsorption cycle number of α-LDH-2.0 and γ-LDH-2.0 on adsorption rate

3 結(jié)論與展望

3.1 結(jié)論

1）α-Al2O3的熱穩(wěn)定性（質(zhì)量損失率為0.681%）比γ-Al2O3強（質(zhì)量損失率為7.389%）。γ-Al2O3的晶胞尺寸更大、分子密度更小。使用γ-Al2O3合成的水滑石更經(jīng)濟實惠。

2）通過XRD、FT-IR、Raman 光譜、XPS、SEM、TG-DTG等分析表明，用γ-Al2O3合成水滑石時會先產(chǎn)生中間產(chǎn)物薄姆石，γ-LDH-2.0 的水滑石結(jié)晶度較高，板層大小均勻呈規(guī)則六邊形狀、氧缺陷更多，Al含量比α-LDH-2.0多、Mg含量少。

3）γ-LDH-2.0 和α-LDH-2.0 吸附質(zhì)量濃度為100 mg/L 的剛果紅溶液時，γ-LDH-2.0 對剛果紅的吸附效果更好，γ-LDH-2.0 和α-LDH-2.0 對剛果紅的吸附都更符合擬二級動力學(xué)模型和Langmuir模型。

4）較低的pH 環(huán)境有利于γ-LDH-2.0 和α-LDH-2.0對剛果紅的吸附，γ-LDH-2.0在更廣的pH范圍內(nèi)表現(xiàn)出優(yōu)秀的吸附效果。

5）在對水滑石的再生實驗中，使用焙燒法解吸讓水滑石循環(huán)吸附剛果紅5 次，隨著吸附次數(shù)的增加，水滑石對剛果紅的吸附率逐漸降低到55%。

3.2 展望

實驗發(fā)現(xiàn)以α-Al2O3和γ-Al2O3為原料合成水滑石的結(jié)構(gòu)性能差異較大。實驗中用到的氧化鋁晶型不夠全面，還有k、β、θ等多種晶型的氧化鋁未進行合成水滑石的實驗。各類水滑石的合成未做隨著合成時間的變化對水滑石樣品進行檢測，后續(xù)可補做檢測。幾種水滑石對其余物質(zhì)的吸附以及復(fù)合吸附的實驗并未完成。