水滑石類層狀化合物的插層組裝及其吸附性能研究.pdf

1、水滑石類化合物(LDH)是自然界唯一一類陰離子型粘土礦物,具有板層組成可調(diào)控、層間陰離子可交換、結(jié)構(gòu)記憶效應(yīng)等特點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)和工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。本文圍繞進(jìn)一步明確LDH的結(jié)構(gòu)與吸附性能的構(gòu)-效關(guān)系、開發(fā)新型可再生高效吸附劑等問題,系統(tǒng)研究了電荷密度對(duì)LDH吸附酸性染料的影響,對(duì)比考察了LDH及其焙燒產(chǎn)物(LDO)對(duì)酸性染料吸附性能的差異,并考證了LDO的再生回用性,重點(diǎn)探究了陰離子表面活性劑負(fù)載量對(duì)有機(jī)改性水滑石的吸附特征

2、的影響。論文研究擬為提高水滑石類材料在污水控制中的應(yīng)用效率、開發(fā)新型高效可再生吸附劑提供一些理論依據(jù)。本文得到的主要研究結(jié)果如下:
　　(1)證實(shí)CO32--LDH對(duì)酸性染料的吸附機(jī)制包括了表面吸附和離子交換作用,并發(fā)現(xiàn)LDH對(duì)酸性染料的吸附性能與其電荷密度呈負(fù)相關(guān)的趨勢(shì)。制備了3種電荷密度(Mg/Al=2、3和4)的LDH,對(duì)酸性染料的吸附實(shí)驗(yàn)顯示:隨著電荷密度的增加LDH吸附性能逐漸降低,如茜素紅染料的最大吸附量在Mg/Al=

3、4時(shí)為192.6 mg/L,當(dāng)電荷密度增加時(shí)最大吸附量依次降為155.3 mg/L和118.5 mg/L。電荷密度的增加使層間CO32-與LDH片層的靜電作用增強(qiáng),離子交換作用反而受到限制;同時(shí)樣品的比表面積減小,降低了吸附劑對(duì)酸性染料的吸附性能。
　　(2)發(fā)現(xiàn)MgFe-LDH焙燒后的氧化產(chǎn)物L(fēng)DO對(duì)酸性染料靛藍(lán)二磺酸鈉吸附特性與前驅(qū)體有顯著差異。焙燒后樣品比表面積顯著增大,由52.31 m2/g增至102.55 m2/g。以L