一种负载铁的复合材料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及污水处理领域，特别涉及一种负载铁的复合材料及其制备方法和应用。
背景技术：
：随着近年来工业生产的快速发展，能源和环境污染问题一直受到人们的普遍关注。在污染废水处理中，有机染料是主要的污染之一，染料不但具有特定的颜色，而且结构复杂，以高分子络合物为多，结构很难被打破，生物降解性较低，大多都具有潜在毒性，在环境中的归趋依赖于很多未知因子，加之染料生产具有品种多、批量少、更新快的特点，致使染料废水难找到行之有效的处理方法，特别是其中的罗丹明b，其为最常见的污染物之一，且罗丹明b用来作为过食物添加剂，后研究发现是对人体有害的致癌物质，威胁人类健康。相对于普通铁粉而言，纳米零价铁具有比表面积大，反应活性高，粒径小等优点，能够快速有效地去除土壤和水体环境中的多种污染物，因此最近受到了社会各界的广泛关注。然而，纳米零价铁在实际的应用中却非常受限制，存在一些问题：易团聚成大颗粒使其分散性较差，由于重力作用而沉降，而且稳定性较差，在空气中不易保存，会迅速被氧化，这很大程度的降低了纳米零价铁的使用利用率。因此，亟需开发一种成本低廉、制备方法简便、不易团聚和不被氧化的复合材料及其制备方法。技术实现要素：为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：将碳源和铁源混合，搅拌，干燥后进行煅烧，进而得到负载铁的复合材料，该复合材料不易团聚和不易被氧化，比表面积大，反应活性高，从而完成了本发明。本发明的目的在于提供以下方面：第一方面，提供一种负载铁的复合材料，所述复合材料以碳材料为载体，在载体上负载有铁。所述碳材料为活性炭或石墨化碳，优选为石墨化碳(pgc)，优选地，提供所述碳材料的碳源为有机碳源，优选为碳氮化合物，更优选为三聚氰胺、二氰二胺、尿素、单氰胺中的一种或多种，尤其优选为三聚氰胺。所述铁选自铁单质和铁的化合物之一或多种，所述铁单质为零价铁，优选为纳米级铁，所述铁的化合物为铁的氧化物或铁的碳化物，优选为铁的氧化物，更优选地，所述碳材料负载铁的方式为嵌入式，优选铁通过化学键的方式嵌入碳骨架中。第二方面，提供一种上述所述负载铁的复合材料的方法，所述方法包括以下步骤：步骤(1)，将碳源和铁源混合；步骤(2)，将步骤(1)得到的混合物煅烧，得到负载铁的复合材料。第三方面，提供第一方面或第二方面所述的负载铁的复合材料的应用，尤其是处理有机染料污水方面的应用。根据本发明提供的负载铁的复合材料，具有以下有益效果：(1)本发明提供的负载铁的复合材料不易团聚和不易被氧化，稳定性好，重复利用性高，吸附能力强；(2)本发明通过碳热还原法成功制备了负载铁的复合材料，其具有较高的比表面积和孔隙容积；(3)本发明提供的负载铁的复合材料用于处理污染废水，特别是染料废水具有较好的去除效果和良好的发展前景；。(4)本发明提供的制备方法具有操作简单，原料常规，易于实现的优点。附图说明图1示出实施例1制得的样品的xps全谱图；图2示出实施例1制得的样品的fe2p谱图；图3示出实施例1制得的样品的c1s谱图；图4示出实施例1制得的样品的o1s谱图；图5示出实施例1～7和对比例1～2制得的样品的xrd谱图图6示出实施例1制得的样品的n2吸附脱附(a)和孔径分布曲线图(b)；图7示出实施例2制得的样品的n2吸附脱附(a)和孔径分布曲线图(b)；图8示出实施例3制得的样品的n2吸附脱附(a)和孔径分布曲线图(b)；图9示出实施例4制得的样品的n2吸附脱附(a)和孔径分布曲线图(b)；图10示出实施例5制得的样品的n2吸附脱附(a)和孔径分布曲线图(b)；图11示出实施例6制得的样品的n2吸附脱附(a)和孔径分布曲线图(b)；图12示出实施例7制得的样品的n2吸附脱附(a)和孔径分布曲线图(b)；图13示出实施例1～7制得的样品的热重曲线；图14示出实施例1～7制得的样品对rhb的去除效率；图15示出实施例1制得的样品实验前(曲线a)、实验1次(曲线b)、实验4次(曲线c)和在空气中放置15天后(曲线d)的xrd图图16示出实施例1制得的样品实验前(a)、在空气中放置15天后(b)和实验4次(c)的扫描电镜图；图17示出实施例1制得的样品重复使用1、2、3和4次对溶液中rhb的去除率；图18示出初始ph值分别为3，5，7，9对实施例1制得的样品对rhb去除率；具体实施方式下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。根据本发明的第一方面，提供一种负载铁的复合材料，所述复合材料以碳材料为载体，在载体上负载有铁。所述碳材料为活性炭或石墨化碳，优选为石墨化碳(pgc)，优选地，提供所述碳材料的碳源为有机碳源，优选为碳氮化合物，更优选为三聚氰胺、二氰二胺、尿素、单氰胺中的一种或多种，尤其优选为三聚氰胺。发明人发现，石墨化碳是一种具有抗冲刷、耐剥落，耐侵蚀性的材料，石墨化碳黑表面六边形结构使得它对于平面分子或者含有平面芳香环的分子具有强烈的吸附作用，具有石墨结构的碳材料能在性能上有效大改善，可以作为一种很好的载体材料。在本发明中，所述铁选自铁单质和铁的化合物之一或多种，优选选自铁单质和铁的化合物，所述铁单质为零价铁，优选为纳米级铁，更优选为纳米零价铁，所述铁的化合物为铁的氧化物或铁的碳化物，优选为铁的氧化物，更优选为四氧化三铁。发明人发现，纳米零价铁具有比表面积大，反应活性高，粒径小、还原能力强等优点，能够快速有效地去除土壤和水体环境中的多种污染物，将其负载在碳材料上，尤其是石墨化碳上，制备成负载型纳米零价铁复合物以增强其分散稳定性，避免了纳米零价铁易团聚和易被氧化等问题。在本发明中，所述碳材料负载铁的方式为嵌入式，优选铁通过化学键的方式嵌入碳骨架中，所述嵌入式结构有利于提升复合材料本身的反应性和稳定性，通过位阻效应减弱由于纳米零价铁自身磁性所引起的团聚，使得复合材料的稳定性很好，即使是在空气中短时间的保存也不容易被氧化。在本发明中，所述复合材料的比表面积为50m2/g～130m2/g，优选为80m2/g～128m2/g，更优选为126.04m2/g，孔体积为0.05cm3/g～0.3cm3/g，优选为0.1cm3/g～0.3cm3/g，更优选为0.3cm3/g，孔隙率为4nm～10nm，优选为5nm～9.8nm，更优选为9.67nm。在本发明中，所述复合材料，根据其xrd分析，其在衍射角2θ为44.7°和65.1°处分别存在晶面衍射峰。第二方面，提供第一方面所述负载铁的复合材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：步骤(1)，将碳源和铁源混合；在本发明中，所述碳源为有机碳源，优选为碳氮化合物，更优选为三聚氰胺、二氰二胺、尿素、单氰胺中的一种或多种，尤其优选为三聚氰胺。在本发明中，所述铁源为铁盐或亚铁盐，优选为铁盐，更优选为氯化铁、硝酸铁、硫酸铁、醋酸铁中的一种，尤其优选为氯化铁。在本发明中，所述碳源与铁源的摩尔比为5～10∶1，优选为6～9∶1，更优选为8∶1。发明人发现，加入碳源与铁源的比例对铁的负载量和复合材料的结构皆有影响，当铁源为铁盐时，其的加入量相对较大会使得铁盐水解产酸较多，降低负载铁的复合材料结构的有序度，当加入量相对较小时，复合材料上铁的负载量较低，进而影响复合材料的性能结构。在一个优选的实施方式中，所述碳源与铁源混合溶解于溶剂中，所述溶剂优选为水，更优选为去离子水。在本发明步骤(1)中，将混合的碳源和铁源在一定温度下进行搅拌，优选在水浴条件下进行，所述温度为50℃～90℃，优选为60℃～85℃，更优选为80℃，以便于反应条件的控制和操作，使得碳源和铁源充分混合均匀，所述搅拌可以采用现有技术中任意一种搅拌方式，如磁力搅拌、玻璃棒搅拌等，优选为磁力搅拌，搅拌时间为1h～3h，优选为2h，使得碳源和铁源充分混合，有利于铁均匀负载在碳材料上，不发生团聚，进而得到结构形貌良好的复合材料。在一个优选的实施方式中，将混合后的溶液干燥，对所用的干燥方式不做特别限定，可以采用现有技术中任意一种干燥方式，如常温常压干燥、常温减压干燥等，优选地，使用烘箱进行干燥，干燥的温度为100℃～150℃，优选为100℃～120℃，更优选为100℃，以使得溶液完全干燥，去除水分，进而缩短煅烧时间，在煅烧时不影响复合材料的结构。步骤(2)，将步骤(1)得到的混合物煅烧，得到负载铁的复合材料。在一个优选的实施方式中，所述煅烧在通入惰性气体的氛围下进行，优选在煅烧之前开始通入惰性气体，进一步地，优选在煅烧之前通入惰性气体8min～25min，更优选为15min。优选地，惰性气体的流量为30ml/min～70ml/min，优选为40ml/min～60ml/min，更优选为50ml/min。在一个优选的实施方式中，所述煅烧的温度为680℃～1000℃，优选为700℃～900℃，更优选为700℃。在本发明中，煅烧温度对复合材料的形貌结构、稳定性等性能起着至关重要的影响，当煅烧温度低于680℃时，复合材料中不包括或者仅含有微量的纳米氧化铁，当煅烧温度过高时，由于碳材料本身的收缩和高温下铁对碳材料的石墨化作用加剧，导致碳结构的收缩，可能导致孔结构的坍塌,甚至失去活性，发明人发现，当煅烧温度为700℃时，制得的样品的比表面积最大，复合材料的结构未损坏，并且具有高的孔隙率。在煅烧温度下保温1h～4h，优选1.5h～3h，更优选2h。优选地，通过一定升温速率升温至煅烧温度，所述升温速率为3℃/min～10℃/min，优选为4℃/min～8℃/min，更优选为5℃/min。发明人发现，升温速率较快，会在一定程度上破坏碳材料的孔结构，甚至使得孔结构坍塌，导致材料的有序度降低；升温速率过慢，会导致碳材料的孔隙率低，比表面积低。在一个优选的实施方式中，煅烧结束后，降温，得到负载铁的复合材料，对所述降温方式不做特别限定，优选自然降温，进一步地，优选降温至20℃～50℃，更优选降温至20℃～30℃。步骤(2)中，得到的负载铁的复合材料以碳材料为载体，在载体上负载有铁，优选铁通过化学键的方式嵌入碳骨架中，根据其xrd分析，其在衍射角2θ为44.7°和65.1°处分别存在晶面衍射峰。第三方面，根据第一方面或第二方面提供的负载铁的复合材料的应用，尤其是处理有机染料污水方面的应用。实施例实施例1将三聚氰胺作为碳源，氯化铁(fecl3)作为铁源，按照三聚氰胺与fecl3摩尔比为8∶1的比例混合，溶解于100ml去离子水中，随后在80℃水浴条件下磁力搅拌2h使其均匀混合，将得到的溶液放入100℃烘箱中完全干燥去除水分；将干燥后得到的棕色混合物放置于石英舟，随后放入管式马弗炉的恒温加热部位，通入15minn2以去除管内残留的空气，n2流量为50ml/min，然后在n2氛围下，以5℃/min的升温速率升温至700℃煅烧并恒温2h，进行高温碳化还原，然后静置自然降温，待温度降至30℃以下取出，得到fe/fe3o4/pgc复合材料；所得产物的xps谱图如图1～4所示，其中，图1示出实施例1制得的样品的xps全谱图；图2示出实施例1制得的样品的fe2p谱图；图3示出实施例1制得的样品的c1s谱图；图4示出实施例1制得的样品的o1s谱图；由图1可知，图中存在c、n、o、fe的四个峰，其中c1s峰约在284ev，n1s峰约在289ev，o1s峰约在530ev，fe2p峰约在710ev，说明纳米零价铁已经成功的嵌入到石墨化碳的骨架中。如图2所示，fe2p的xps谱图被分为低能级的fe2p3/2和高能级的fe2p1/2两个不对称的部分，这主要由于自旋轨道劈裂所造成的，其中结合能在706.7ev处的峰说明有纳米零价铁(nzvi)的存在，fe2+2p3/2和fe3+2p3/2的结合能的峰约在709ev和711ev，而fe2+2p1/2和fe3+2p1/2的结合能的峰位于720.2ev和724.1ev，说明材料中含有二价铁和三价铁，证明有fe3o4的存在。如图3所示，c1s谱图可以被分解为两个部分：石墨化碳(284.7ev)和c-o(286.7ev)；如图4所示，o1s谱图可以被分解为三个部分：物理吸附氧(530.6ev)，fe-o(531ev)和c＝o、o-c＝o(532.2ev)，其中fe-o官能团的存在表面存在铁的氧化物。实施例2～7实施例2～7所用方法与实施例1相似，区别仅在于煅烧温度分别为750℃，800℃，850℃，900℃，950℃，1000℃，得到均为fe/fe3c/pgc复合材料。实施例2～7制得的产物的xrd如实验例1所述。对比例对比例1～2对比例1～2所用方法与实施例1相似，区别仅在于煅烧温度分别为600℃和660℃。实验例实验例1样品的xrd谱图本实施例所用样品由实施例1～7和对比例1～2制得。对制得的样品进行xrd谱图测定，结果如图2所示，图5示出实施例1～7制得的样品的xrd谱图(分布对应曲线a～g)和对比例1～2制得的样品的xrd谱图(分别对应曲线h～i)；由图5可知，对比例1～2制得的样品存在很多的小杂峰，不容易明确地分辨中出其中物质含有的晶相；而从实施例1～7得到的样品中可以发现，样品分别在44.7°和65.1°处存在相对强烈的衍射峰，说明所得到的样品都含有体心立方结构的α–fe(jcpds,no.87–0722)；实施例2～7得到的样品中可以发现，在43.7°和44.1°处存在明显的衍射峰分别对应的是fe3c的(102)，(220)的特征峰(jcpds,no.89–2867)；此外，在实施例1得到的样品中，在35.5°存在含有面心立方结构的fe3o4(jcpdscardno.75–1609)的衍射峰，说明此样品是以fe/fe3o4的状态存在的。实验例2样品的比表面积和孔径结构分析本实施例所用样品由实施例1～7制得。对上述样品进行n2吸附脱附测试，其中，图6示出实施例1制得的样品的n2吸附脱附(a)和孔径分布曲线图(b)；图7示出实施例2制得的样品的n2吸附脱附(a)和孔径分布曲线图(b)；图8示出实施例3制得的样品的n2吸附脱附(a)和孔径分布曲线图(b)；图9示出实施例4制得的样品的n2吸附脱附(a)和孔径分布曲线图(b)；图10示出实施例5制得的样品的n2吸附脱附(a)和孔径分布曲线图(b)；图11示出实施例6制得的样品的n2吸附脱附(a)和孔径分布曲线图(b)；图12示出实施例7制得的样品的n2吸附脱附(a)和孔径分布曲线图(b)；表1示出实施例1～7制得的样品的比表面积、孔体积和孔隙宽度；表1从图6～12中可知，实施例1～7制得的样品都呈现出一个中孔毛细凝聚结构的典型iv等温线，并且相对压力p/p0在0.45–0.8之间时呈现出h3型滞后环；表1给出了利用brunauer–emmet–teller(bet)方法计算出所有样品的比表面积，实施例2～7制得的样品的比表面积随着温度的升高，比表面积反而逐渐减小，这是由于fe物种的晶相转变所导致的(fe3c→fe)，而实施例1制得的样品的比表面积最大，为126.04m2/g，由于它未损坏的结构以及高的孔隙率使其相对于其他样品来说呈现更高的吸附能力。实验例3样品的热重分析本实施例所用样品由实施例1～7制得。对上述样品在空气气氛下，以10min-1的速率从30℃加热到1000℃进行热重分析，其中，图13示出实施例1～7制得的样品的热重曲线(分别对应曲线a～g)；由图13可知，在温度为400℃-650℃之间由于碳或者碳化物的燃烧和分解，实施例2～6制得的样品质量分别损失了约5％,16％,18％,28％和24％，这些质量损失主要是由于含碳氮化物气体的释放，如c2n2+，c3n3+等；相反地，在温度在400℃-450℃之间，实施例1和实施例7有一个质量上升的趋势，这是由于纳米零价铁的氧化所引起的，而实施例7制得的样品在400℃-650℃出现先升高后减小的趋势，这可能是由于此样品中含有的纳米零价铁的量相对于实施例2～6制得的样品来说较多所引起的。实施例1～7制得的样品的热重曲线在650℃以后都稳定，说明在质量损失过程中只发生少量变化，而剩余的物质为铁的氧化物以及碳化物。实验例4样品的对罗明丹b(rhb)去除研究本实施例所用样品由实施例1～7制得。进行上述样品对rhb的去除效果的实验，得到结果如图14所示，其中，图14示出实施例1～7制得的样品对rhb的去除效率(分别对应曲线a～g)；由图14可知，实施例1制得的样品(fe/fe3o4/pgc)对rhb的去除率最高，达到了94.1％，不受任何理论束缚，发明人认为，这是由于纳米零价铁(nzvi)粒径小，表面活性高的化学和结构特性，并且很好的分散在石墨化碳上，从而提高nzvi的接触面积和反应位点，促进对rhb的去除，同时由于fe/fe3o4/pgc相对于其他材料来说具有较高的比表面积和孔隙容积，使其具有较强的吸附能力。而实施例7制得的样品相对于实施例2～6制得的样品来说有稍微较高的去除能力，这可能是由于其相对较高的结晶度与较高的nzvi含量所造成的。实验例5样品的稳定性研究本实施例所用样品由实施例1制得。分别测定上述样品去除rhb一和四次实验后以及在空气中放置15天后的xrd谱图和扫描电镜图，得到结果如图15和图16所示，其中，图15示出实施例1制得的样品实验前(曲线a)、实验1次(曲线b)、实验4次(曲线c)和在空气中放置15天后(曲线d)的xrd图图16示出实施例1制得的样品实验前(a)、在空气中放置15天后(b)和实验4次(c)的扫描电镜图；由图15可知，样品间主要的物质(fe和fe3o4)没有发生明显的转变，铁物种通过化学键的方式嵌入c骨架中的这种嵌入式结构有利于提升材料本身的反应性和稳定性，通过位阻效应减弱由于纳米氧化铁自身磁性所引起的团聚，说明此样品的稳定性很好，即使是在空气中短时间的保存也不容易被氧化。由图16可知，纳米零价铁均匀分布在石墨化碳骨架上，并且粒径大小不一，说明石墨化碳是一种很好的固体载体用来防止nzvi的氧化。相似的整体结果和粒径分布可以在(b)中发现，可以看出即使在空气中暴露15天后，由于这种嵌入式结构明显地提升了材料的稳定性。然而，样品在与rhb反应4次后(c)，纳米颗粒的尺寸明显的增大，这是由于nzvi被消耗形成铁的氧化物所引起的，并在其表面形成一层氧化层。实验例6样品的重复利用性研究本实施例所用样品由实施例1制得。分别测定上述样品重复使用1、2、3和4次对溶液中rhb的去除率(分别对应曲线a、b、c、d)，得到结果如图17所示，其中，由图17可知，样品对溶液中rhb的去除率随着使用次数的增加而逐渐减弱，从94.1％下降到60.1％，但材料在重复3次以后仍可以保持去除率在60％以上，说明随着循环次数的增加复合材料中的纳米零价铁逐渐被消耗，同时纳米零价铁不可避免地会被溶液中含氧水或者其他可溶性有机物腐蚀，使其在表面形成氧化层失去反应活性位点来阻止进一步对rhb的去除。可以看出纳米零价铁是去除rhb的最重要因素，当纳米零价铁被消耗完以后，对rhb的去除主要是通过吸附完成的，这一结果又一次说明了这种嵌入型结构不仅可以保护材料不易被氧化，而且同时还可以提高材料本身的反应性和稳定性。实验例7初始ph值对样品去除rhb效果的影响本实施例所用样品由实施例1制得。实验测得，一定的样品投入量，在反应120min之后，rhb浓度从5mg/l，10mg/l，15mg/l增加到20mg/l时，实施例1制得的样品对rhb去除率分别从99.3％，98.8％，97.4％下降到95.6％，且rhb的去除率主要集中在前20-40min，所以选择10mg/l的rhb为初始浓度；实验测得，在反应120min之后，样品投加量从0.25g/l，0.5g/l，0.75g/l增加到1g/l时，实施例1制得的样品对rhb的去除率分别从54.3％，94.1％，99.3％上升到99.5％，由于当投加量为0.75g/l时的去除率与1g/l时的去除率相接近，所以我们选择的样品投加量为0.75g/l；测定在反应120min之后，rhb的初始浓度溶液为10mg/l，样品投加量为0.75g/l时，初始ph值对样品的rhb去除率的影响，溶液的ph值用hcl和naoh分别调节到3，5，7，9，结果如图18所示，其中，图18示出初始ph值分别为3，5，7，9对实施例1制得的样品对rhb去除率(分别对应曲线a～d)；实施例1制得的样品对rhb去除率分别从97.37％，91.62％，89.89％下降到86.76％，说明随着ph的增加rhb的去除率有所降低，不受任何理论束缚，发明人认为，初始ph值对样品的去除率的影响主要归因于两个因素，溶液中rhb离子的存在状态以及fe物种的表面电荷特性。rhb存在状态有2种不同电荷的基本类型：阳离子形态(rhb+)和两性离子状态(rhb±)。当ph值低于解离常数时，rhb主要以阳离子状态存在于溶液中，相反地，由于rhb分子中羧基基团的去质子化作用，当ph值高于解离常数时，rhb主要以两性离子状态存在于溶液中。通过纳米零价铁的zeta电位的结果可知，其等电点都在7.0左右或者更小，也就是说，在酸性条件下材料表面带正电荷，由于静电吸引，因此更有利于吸附rhb。此外，ph值对rhb的去除率的影响不仅仅是通过影响rhb与吸附剂表面电荷的正负性，同时也会对氧化反应产生显著的影响，反应如下：fe0+o2+2h+→fe2+h2o2(7-1)fe2++h2o2→fe3++oh+oh-(7-2)fe0+fe3+＝fe2+(7-3)实验例8样品的反应动力学和吸附热力学研究本实施例所用样品由实施例1制得。取样品对rhb的去除的前20min的去除效果分别进行反应动力学和吸附热力学的研究，首先通过利用拟一级动力学模型进行模拟：qt＝(c0-ct)×v/m(8-1)ln(qe-qt)＝lnqe-k1t(8-2)其中，t表示反应进行的任意时间(min)，c0和ct表示初始时间和任意时间t时溶液中rhb的浓度(mg/l)，v为溶液体积(m3)，m为溶液中吸附剂加入的质量(g)，qt、qe分别代表在任意时间和反应达到平衡时的单位吸附量(mg/g)，k1为二级吸附动力学常数(mg/(g·min))。表2表示不同ph值条件下样品去除rhb的拟一级动力学方程参数，由表2可知，相对于二级动力学模型拟合，其相关系数r2≤0.984更低，更符合二级动力学规律。表2再考察二级动力学：其中，k2为二级吸附动力学常数(mg/(g·min))，通过以t为横坐标，t/qt为纵坐标进行拟合，从拟合结果的斜率和截距可以求得吸附过程中的qe和t值，将得到的数据结果带入计算，结果表3所示，表3示出不同ph值条件下样品去除rhb的拟二级动力学方程参数，表3从表3看出，各个ph条件下的相关系数r2的值均大于0.9941，也就是吸附过程是去除rhb的速控步。此外，ph的变化对k2造成了明显的影响，ph值从3上升到7的过程中，k2从0.033下降到0.011，进一步说明了ph值对于样品对rhb去除的重要性。再者，吸附热力学的研究中，freundlich模型主要描述多相吸附表面的吸附平衡，方程如下所示：langmuir模型主要描述的是在一个均匀表面上发生的单层吸附，而且吸附质之间不发生反应，方程如下所示：其中，ce，qe分别表示反应达到平衡时rhb的平衡浓度和单位吸附量(mg/g)，q0表示最大吸附量qmax(mg/g)，kf和n为常数，分别表示吸附能力和吸附强度，分别通过ce和lnce为横坐标，以ce/qe和lnqe为纵坐标进行拟合，从拟合结果的斜率和截距可以求得实验数据结果，表4示出样品去除rhb的freundlich和langmuir等温线参数，表4等温线模型kf(mg1-1/nl1/n/g)1/nqm(mg/g)kl(l/mg)r2freundlich18.140.149--0.796langmuir--22.2215.010.999由表4可知，rhb发生在fe/fe3o4/pgc均匀的表面结合位点的单层吸附，最大吸附量为22.22mg/g，具有很高的吸附容量。以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。当前第1页12