膨潤土的有機改性及對染料廢水的吸附研究.pdf

1、本文以開發(fā)利用膨潤土為背景,研究了鈉基膨潤土的改性與表征。對鈉基膨潤土進行有機改性,給出了最優(yōu)的改性條件。研究了有機膨潤土作為吸附劑處理染料廢水的吸附性能,主要研究成果如下:
　　1、本文用陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)、十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB)、十六烷基二甲基芐基氯化銨(BCDAC)三種表面活性劑合成有機膨潤土,并用于染料的吸附,實驗數(shù)據(jù)表明有機膨潤土對染料的吸附效果遠好于鈉基膨潤土。對有機膨潤土進行表征,包括陽離子交換

2、容量(CEC)、有機碳含量(TOC)、FTIR、X射線衍射(XRD)及熱重分析(TG),綜合吸附效果最終確定了4.5–CPAM膨潤土、1.2CEC–CTMAB膨潤土、1.0CEC–BCDAC膨潤土為最佳的改性膨潤土。
　　2、對比鈉基膨潤土及三種有機膨潤土總的吸附效果發(fā)現(xiàn),對亮藍模擬廢水的吸附效果:BCDAC膨潤土>CTMAB膨潤土>CPAM膨潤土>>鈉基膨潤土;對酸性橙模擬廢水的吸附效果:CTMAB膨潤土>BCDAC膨潤土>CP

3、AM膨潤土>>鈉基膨潤土。同時BCDAC膨潤土和CTMAB膨潤土對兩種染料的吸附效果更好于CPAM膨潤土,BCDAC膨潤土和CTMAB膨潤土的吸附效果很接近,但對不同染料的吸附效果有差別。
　　3、將三種有機膨潤土用于亮藍模擬廢水的吸附性能實驗,由熱力學Langmuir方程模擬得到常溫下CPAM膨潤土對亮藍的最大吸附容量為220.59mg/g,CTMAB膨潤土的為287.32mg/g,BCDAC膨潤土的為311.03mg/g,大于

4、鈉基膨潤土的飽和吸附量2.50mg/g。在常溫及30℃、40℃、50℃、60℃下:CPAM膨潤土、CTMAB膨潤土及BCDAC膨潤土對亮藍的吸附過程都更加符合二級動力學。
　　4、將三種有機膨潤土用于酸性橙模擬廢水的吸附性能實驗,由熱力學Langmuir方程模擬得到常溫下CPAM膨潤土對酸性橙的最大吸附容量為264.15mg/g,CTMAB膨潤土的為3993.0mg/g,BCDAC膨潤土的為3706.4mg/g,大于鈉基膨潤土的飽

5、和吸附量3.53mg/g。在常溫及30℃、40℃、50℃、60℃下:CPAM膨潤土、CTMAB膨潤土及BCDAC膨潤土對酸性橙的吸附過程都更加符合二級動力學,BCDAC膨潤土60℃下更加符合一級動力學除外。
　　本文制備了三種表面活性劑改良的鈉基膨潤土吸附劑,對改性膨潤土表征并用于對染料的吸附,具有以下優(yōu)勢:①吸附平衡時間快,都在30min以內(nèi);②適用的酸度范圍廣,有的甚至不受酸堿度影響;③適用溫度范圍廣;④吸附容量大,遠遠大于鈉