引用本文:刘炬, 张柏源, 王思阳, 等. 水滑石基苯酚选择性吸附材料的制备及再生研究[J]. 化学试剂，2023，45（4）:128 - 135.DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2022.0813
随着世界经济的快速发展，现代化工业水平不断提升，工业现代化在推动社会快速发展的同时，也对环境造成了极大的负担，尤其是工业污水的排放。目前，水资源短缺和污染已经成为制约世界各国经济发展的重要因素。因此，工业废水治理及再生利用就成为各工业化国家政府节约用水的重要措施，具有非常重要的研究价值。
揭示了LDHs不同的金属元素组成、比例以及溶液pH值对苯酚及硝基苯吸附的影响规律；
经过5次循环，Mg2Al-CMCD LDH的吸附率仍达86.7%，具有很好的循环再生能力；
为废水中苯酚类物质选择性吸附材料的设计与制备提供了新的思路和途径。
2.1 改性环糊精结构表征
图1为环糊精（β-CD）和改性环糊精（CMCD）的FT-IR图。从图中可以看出，β-CD在3350 cm-1为-OH的伸缩振动峰，2931 cm-1为C—H键的伸缩振动峰，1650、1420和1026 cm-1等为C—O键的伸缩振动峰。
2.2 LDHs基吸附材料结构表征
图2a为LDHs基吸附材料的X射线衍射图。从图中可以看出，合成的NO3-LDHs（曲线1～4）在2θ角为10.0°、20.0°处分别出现了特征的（003）和（006）衍射峰，峰形对称，半峰宽较窄，而且没有其他杂质峰，证明合成的不同金属离子NO3-LDHs具有较好的晶型结构。图2b为LDHs基吸附材料的FT-IR图。从图中可以看出，不同金属离子NO3-LDHs在1384 cm-1处均出现了NO3-的伸缩振动峰（曲线1～4），证明水滑石层间存在NO3-，而未在1360 cm-1处发现明显的吸收峰，说明层间不存在CO32-。
2.3 LDHs基吸附材料的形貌表征
图3为LDHs基吸附材料的TEM图。从图中可以看出，合成的NO3-LDHs（图3a ~ 3d）均呈现出典型水滑石六方片状结构，尺寸在40 ~ 120 nm范围内。
2.4 LDHs基吸附材料对苯酚的吸附性能
图4是LDHs基吸附材料对苯酚的吸附平衡时的容量图。从图中可以看出，CMCD插层在水滑石层板间大大提高了其对苯酚的吸附性能，吸附量从0.67 ~ 1.22 mg/g提升到3.42 ~ 6.27 mg/g，这是由于CMCD空腔尺寸与苯酚分子大小相近，结构含有羟基能与苯酚形成氢键，从而显著增大苯酚的吸附能力。
2.5 pH值对苯酚（硝基苯）吸附性能的影响
由于Mg2Al-CMCD LDH对苯酚吸附效果最佳，因此进一步探究不同pH值条件下Mg2Al-CMCD LDH对苯酚（硝基苯）的吸附能力，由图5可以看出，pH 6 ~ 8范围内苯酚（硝基苯）吸附量较为稳定，当pH 6时，对苯酚的吸附容量最大，为6.27 mg/g；当pH 6时，对硝基苯吸附量最大，为1.80 mg/g。
3.1 LDH层板元素组成和金属离子比值对苯酚的选择性吸附具有显著的影响。
3.2 将Mg2Al-CMCD LDH对苯酚表现出显著的选择吸附性，主要是因为CMCD孔径与苯酚分子大小相近，并含有可与苯酚形成氢键的羟基，能产生较强的结合能力，从而表现出对苯酚的选择吸附性能。
3.3 利用无水乙醇对吸附苯酚后的Mg2Al-CMCD LDH进行再生，经过5次循环，Mg2Al-CMCD LDH的吸附率仍达86.7%，通过XRD验证可知，脱附后的Mg2Al-CMCD LDH晶体结构依旧完整，CMCD在层板间稳定存在，说明Mg2Al-CMCD LDH具有很好的循环再生能力。
