偶聯(lián)劑改性伊利石的制備及其對重金屬處理的研究.pdf

1、近年來隨著工業(yè)化步伐的加快及產業(yè)結構調整的加速推進，環(huán)境問題已經成為整個中國乃至全球關注的焦點。尤其是重金屬污染問題的日益突出，已經嚴重阻礙了發(fā)展中國家解決水環(huán)境問題。
　　常見的重金屬處理方法有：氧化還原法、電化學法、離子交換法、膜分離法、化學沉淀法、微生物法等，鑒于以上處理方法存在運行成本高、操作復雜、投資大等弊端，而吸附法具有經濟、高效、操作簡便等優(yōu)點，使得吸附法逐漸被重金屬廢水處理領域的研究學者所關注。粘土礦物作為一種經濟

2、有效的吸附劑逐漸受到研究者的青睞。但作為常見四大粘土礦物之一的伊利石，在重金屬廢水處理方面的應用研究卻較為罕見，對伊利石的改性研究更是鮮有探討。
　　河南平頂山市伊利石儲量豐富，被稱為“伊利石之都”，為了充分利用當?shù)刭Y源，提高伊利石的利用價值，本文選用伊利石作為研究對象，擬通過使用氨基硅烷偶聯(lián)劑（KH550）改性伊利石原礦用以處理含重金屬廢水。具體的研究內容包括以下幾個方面：
　?。?）采用 KH550與伊利石混合加熱攪拌的

3、改性方法制備改性伊利石（ KH550-Illite），最佳改性條件：50mL乙醇溶液中加入5mL KH550，超聲20min后加入40g伊利石原礦，55℃下恒溫水浴攪拌2h，用無水乙醇反復沖洗后烘干制得成品KH550-Illite。
　?。?）對伊利石原礦、KH550-Illite以及采用 X射線衍射（XRD）、掃描電鏡（SEM）、比表面積及孔徑（BET）、傅立葉紅外光譜（FTIR）進行表征分析。結果表明：KH550對伊利石原礦的

4、改性是以嫁接的方式在伊利石原礦表面形成一層特殊的膜，而這種特殊的膜表面含有一種極易與重金屬發(fā)生反應的有機官能團—NH3+。
　?。?）分別從反應溫度、反應pH、反應時間、吸附劑的投加量幾方面探究了KH550-Illite對模擬含 Pb2+（Cd2+）廢水的處理，同時對所得實驗數(shù)據(jù)進行了吸附熱力學和吸附動力學模擬，通過實驗得出：1）在50mL、150mg/L、pH為5.0的模擬含Pb2+廢水中加入0.125g KH550-Illit

5、e，25℃下反應120min后達到吸附平衡，飽和吸附容量為39.8mg/g；2）在50mL、50mg/L、pH為4.0的模擬含 Cd2+廢水中投加0.12g KH550-Illite，40℃條件恒溫水浴振蕩，90min后達到吸附平衡，飽和吸附容量為16.37mg/g；3） KH550-Illite對實驗模擬含 Pb2+（Cd2+）廢水的吸附過程滿足 Langmuir吸附等溫模型，同時可用二級動力學模型進行描述。
　　（4）將 KH