改性劑在蒙脫石層間的負(fù)載特性及其對(duì)改性蒙脫石結(jié)構(gòu)的影響研究.pdf

1、膨潤(rùn)土由于其獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)和較大的比表面積，常被用作吸附劑應(yīng)用于廢水處理中，其中烷基銨和絡(luò)合劑復(fù)合改性膨潤(rùn)土是具有重要應(yīng)用前景的新型廢水吸附材料。本文采用烷基銨與絡(luò)合劑半胱胺鹽酸(CSH)作為改性劑對(duì)鈉化蒙脫石進(jìn)行復(fù)合改性，系統(tǒng)研究了烷基銨的結(jié)構(gòu)和制備工藝條件對(duì)改性劑在蒙脫石層間的負(fù)載量、賦存形式以及復(fù)合改性膨潤(rùn)土結(jié)構(gòu)的影響，并對(duì)改性劑在蒙脫石上的吸附機(jī)理進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明:
　　1.半胱胺鹽酸鹽/十六烷基三甲基氯化銨(CS

2、H/CTAC)用量配比中CTAC的用量對(duì)改性劑在蒙脫石層間的負(fù)載量、賦存形式及其層間距有著決定性的影響。隨著CTAC用量的增加，CTAC在蒙脫石上的負(fù)載量增加，CSH的負(fù)載量減少，其復(fù)合改性蒙脫石的層間距增大，并出現(xiàn)混層結(jié)構(gòu)，層間CTAC陽離子由一種“近液態(tài)”的構(gòu)型狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖虘B(tài)”，而CSH用量的增加對(duì)改性劑在蒙脫石層間的負(fù)載量及其層間距的影響不明顯。
　　2.烷基銨碳鏈長(zhǎng)度和芐基結(jié)構(gòu)對(duì)改性劑在蒙脫石層間的負(fù)載量、賦存形式，以

3、及復(fù)合改性蒙脫石的結(jié)構(gòu)影響顯著。隨著烷基銨碳鏈長(zhǎng)度的增加，復(fù)合改性蒙脫石的層間距和失重率增大，且在2850 cm-1附近的C-H對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收帶強(qiáng)度越大;烷基銨存在芐基時(shí)，改性劑在蒙脫石層間的負(fù)載量減少，但其復(fù)合改性蒙脫石的層間距和失重率均增大。
　　3.對(duì)于不同改性劑添加順序條件下制備的復(fù)合改性蒙脫石，CTAC和CSH在蒙脫石層間的負(fù)載量及復(fù)合改性蒙脫石的層間距均變化不大，但CTAC的負(fù)載量均遠(yuǎn)大于CSH的，說明CTAC比CS

4、H更易于被蒙脫石吸附，提前進(jìn)入蒙脫石層間的CSH會(huì)被CTAC置換出來。
　　4.反應(yīng)時(shí)間對(duì)CTAC和CSH在鈉化蒙脫石上的負(fù)載過程影響顯著。隨著改性時(shí)間的延長(zhǎng)，改性劑在蒙脫石上的負(fù)載量呈先快速增加后緩慢增加的趨勢(shì)，在10min時(shí)達(dá)到平衡;CTAC和CSH在鈉化蒙脫石上的插層負(fù)載過程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，且CTAC比CSH能更快地進(jìn)入蒙脫石層間。
　　5.反應(yīng)溫度對(duì)CTAC和CSH在鈉化蒙脫石上的負(fù)載量影響較小，隨著改性溫度的