氧化镁基吸附材料的成型与性能分析

何涛

摘 要 在中国，镁矿的资源极其丰富，并且含有氧化镁基的各类矿物的用途也十分广泛，涉猎的范围也极广，如：医药、农业、工业、军事和环保等领域。这些矿物大部分都有无机材料的亲水性质，并且其比表面积以及酸碱活性中心也较大，常被用来作吸附材料以脱除各种不需要的物质，并且在发展过程中不断为研究者带来惊喜。但是氧化镁基仍存在一些不足，其颗粒较小、流动性相对较强，进而造成机械性能较差，吸附完成后的回收和置换过程都需要进行过滤，手段稍繁杂，过滤过程中易堵塞筛网或者造成吸附剂损失，不仅浪费材料，而且不利于工业的大规模生产。若吸附材料能够成型，不仅有利于回收和循环，减少材料的损失，并且可以在固定床上操作。因此，氧化镁基吸附成型的研究具有重要的实用价值。

关键词 氯化镁基 吸附材料 成型 性能分析

中图分类号：TB321 文献标识码：A

十大常用的有色金属之一便是镁，在地壳中，其占比高达2.1%-2.7%，在金属元素中仅次于铝、铁、钙。我国的镁矿石也可谓类型全、分布广，占到世界总储量的20%以上，我国具有得天独厚的优势来发展镁工业。

1氧化镁基吸附材料的制备

1.1挤出成型法

材料送入料筒后，在螺杆的旋转中通过螺杆表面和料筒内壁的摩擦和剪切作用将材料输送到加料段，在输送期间，松散的固体材料被压实；处于压缩段时，螺槽变浅进一步压实材料；在均化段，材料被均匀、定量挤出；最后经过定型得到成品。

该生产方式具有高效率、高连续性、操作简易并且应用范圍广的优点。

1.2共混法

制备有机-无机膜吸附材料的最简便最常用的方法就是共混法，其组分的浓度易控，并且适用于各类形态的无机物。其中，溶胶-聚合物法是先水解无机物，在化作凝胶状态后与聚合物混合并凝胶化成膜；溶液共混法在有机溶剂中将有机聚合物充分溶解，并将其与氧化镁基吸附材料通过适合的方式混合，然后洁净的玻璃板上流延成膜后在凝固浴中除去溶剂成膜。

利用共混法已经可以制备得到各种气体或重金属离子等的吸附膜，结果表明，该方法得到的吸附材料既能够保持无机物原本良好的力学、耐热和耐溶剂性能，又兼有机物的易加工、易成型的性能。

2吸附性能分析

吸附实验的第一步是在不同温度下，精准的称取适量且相同质量的已成型的氧化镁基吸附材料于一组100ml的玻璃烧瓶中，分别在烧瓶中加入一定体积的、已知的污染物浓度的氟离子、亚甲基蓝、生物柴油或需要测试的溶液；第二步，充分振荡吸附后，按照国际规定的研究方法测定吸附后溶液中残余的污染物浓度。其吸附量是起始前溶液的体积与起始前溶液的浓度和实验结束后污染物的浓度的差值的乘积再比上成型氧化镁基吸附材料的质量来表示，脱除率则可以用起始前溶液的浓度与吸附后污染物的浓度的差值待吸附溶液初始浓度的比值来表示。

2.1吸附时间的影响

重复上述振荡前的步骤，完成后，在恒温下震荡，期间分别在不同的时间提取样本测定污染物浓度，并计算不同吸附时间所对应的污染物吸附率和脱除率。

2.2初始浓度的影响

在第一步中，在烧瓶中分别加入一定体积的不同污染物浓度的溶液，在恒温下振荡直至吸附完成，并分别提取样本测定污染物浓度，并计算不同污染物的初始浓度所对应的污染物吸附量和脱除率。

2.3吸附剂质量的影响

仍然是重复第一步，很稳下振荡到完成吸附，分别取样测定污染物浓度，并计算添加不同质量的吸附剂所对应的污染物吸附量和脱除率。

2.4初始溶液pH值的影响

一定温度下，将项同质量的成型氧化镁基吸附材料分别放置至一组100ml的玻璃烧瓶中，分别加入一定体积、一定浓度的污染物溶液，利用或者调节溶液不同的初始pH值，在恒温下振荡到吸附完成，分别提取样品测定污染物浓度，并计算不同的pH值的污染物对应的吸附量和脱除率。

2.5吸附温度的影响

重复吸附试验的第一步，将同体积、同浓度的污染物溶液放入烧瓶后，在不同温度下振荡玻璃烧瓶，直至吸附完成，分别提取小样测定污染物浓度，并计算在不同温度下，其对应的吸附量和脱除率。

3结语

在自然界中，氧化镁基吸附材料不仅易得且廉价，此外，氧化镁基吸附材料对于水体中的氟离子和生物柴油中的游离脂肪酸等具有良好的吸附性能。成膜后的材料吸附性能明显比颗粒状态吸附材料更加优秀，解决了颗粒吸附剂的难回收、易堵塞、高度分散等缺陷，成膜的吸附材料可以用于固定床。两种成型方式的制备工艺都较为简单，可以投入实际生产并根据实际需求任意成型，极大程度上降低了成本和操作，具有非常实用的发展前景和环保价值。但仍需进一步研究其在其他领域的应用，并要进一步研究对其他不同种类的污染物的吸附原理，方便我们研究和设计更加有针对性的吸附材料。

参考文献

[1] 郑贵堃，张玉忠，丁晓莉，林立刚，李泓.树脂001？填充PES膜吸附水中重金属离子的研究[J].天津工业大学学报， 2011（02）.

[2] 王芳珠，杨坤，柴永明，高鹏程.以镁铝水滑石为前驱体制备复合氧化物催化丙酮气相缩合反应[J].无机化学学报，2008（09）.

[3] 王银叶，单杰，张春青. X分子筛-硅藻土复合吸附剂对废水中亚甲基蓝吸附性能的研究[J].工业用水与废水，2009（05）.