膨潤土層間域結構及其吸附性能研究.pdf

1、膨潤土由于其特殊的二維納米層狀結構和巨大的理論比表面積而表現出很好的表/界面反應活性。有機陽離子改性膨潤土（即有機膨潤土）對環(huán)境中疏水性有機污染物（HOCs）有良好吸附性能，是一種極具潛力的HOCs污染控制材料。其中短碳鏈有機陽離子（如四甲基銨 TMA）改性制備的有機膨潤土對 HOCs的主要吸附原理是表面吸附作用，膨潤土疏水性硅氧烷表面是其主要吸附位點；降低膨潤土電荷密度或膨潤土層間脫水均有利于增加硅氧烷表面的暴露量，進而增強有機膨潤土

2、吸附性能。
　　本文以膨潤土層間域微觀結構特征及吸附性能為研究的切入點，重點對減電荷TMA-膨潤土層結構的穩(wěn)定性及其吸附性能進行了研究，試圖明確減電荷 TMA-膨潤土的構-效關系，進而提高短碳鏈有機膨潤土的吸附性能；研究了加熱處理對TMA-膨潤土和 K-膨潤土層間脫水后結構特征和吸附性能的影響，進一步探明膨潤土層間域的水化特性與吸附性能之間的對應關系。研究結果將有助于推廣有機膨潤土在環(huán)境污染控制領域中的應用。論文取得了以下具有理論

3、指導意義的研究結果：
　?。?）報道一種保護減電荷 TMA-膨潤土片層結構穩(wěn)定的新方法。將膨潤土層間的無機陽離子用Li+交換，然后將 Li+部分被TMA+交換；接下來通過高溫處理使 Li+遷移進入膨潤土片層內。由于預先交換到層間域的TMA+可將膨潤土片層撐開、有效防止有機膨潤土層結構塌陷，與傳統(tǒng)方法（先減電荷后TMA+改性）相比，大大增強了層間結構的穩(wěn)定性。XRD顯示，新方法制備的減電荷TMA-膨潤土的特征峰強度較強且峰寬沒有出現

4、寬化。
　?。?）提出增強減電荷 TMA-膨潤土對 HOCs吸附性能的原理。新方法所制備的減電荷 TMA-有機膨潤土因保持了膨潤土片層結構穩(wěn)定而擁有較多可供利用的硅氧烷表面，使得層間硅氧烷表面上的吸附位點大大增加，進而大幅提升了對疏水性有機污染物的吸附性能。如，新方法制備的減電荷 TMA-膨潤土的理論比表面積最大可達到236.3 m2/g，幾乎是傳統(tǒng)方法制備的2倍。
　?。?）研究發(fā)現膨潤土受熱脫水后對HOCs吸附性能提高。