芳基有機膨潤土對水中酚類化合物的吸附性能研究.pdf

1、酚類化合物是水環(huán)境中主要的有機污染物,具有毒性大、難降解等特點,研究如何有效地控制和治理含酚廢水具有十分重要的意義。有機膨潤土對含酚廢水的吸附研究已取得一定進展,但目前使用的有機改性劑主要為長、短碳鏈的烷基季銨鹽表面活性劑,而對含苯環(huán)的季銨鹽表面活性劑的改性研究鮮見報道。由于苯環(huán)之間π-π鍵的相互作用,能夠增強對芳香類有機化合物的吸附,本文重點研究了使用含苯環(huán)的季銨鹽陽離子表面活性劑改性的芳基有機膨潤土對酚類化合物的吸附性能。
　

2、　 實驗選擇短碳鏈的四甲基氯化銨(TMA)、芐基三甲基氯化銨(BTMA)、芐基三乙基氯化銨(BTEA)和長碳鏈的十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB)、十六烷基二甲基芐基氯化銨(HDBAC)等5種結構不同的季銨鹽陽離子表面活性劑分別對膨潤土原土進行改性,系統(tǒng)研究了改性后有機膨潤土的結構特征、對水中酚類化合物的吸附性能、機理以及影響因素,重點探討了苯環(huán)結構對芳基有機膨潤土吸附芳香類有機化合物性能的影響。研究結果表明:
　　 (1)長

3、、短碳鏈的季銨鹽陽離子通過離子交換作用進入到膨潤土層間,改變了膨潤土原土的層間距和層間域結構,其表面性質發(fā)生明顯變化,吸附性能顯著增強。
　　 (2)振蕩時間、溫度、用土量和pH等因素對有機膨潤土吸附苯酚的性能有較大影響,且改性使用的季銨鹽陽離子表面活性劑的結構不同(碳鏈長短、有無苯環(huán)),所得有機膨潤土對苯酚的吸附量隨單因素變化的規(guī)律也不相同。
　　 (3)比較芳基有機膨潤土和烷基有機膨潤土的吸附性能發(fā)現,在較低的有機物

4、初始濃度(＜400mg/L)條件下,含苯環(huán)的BTMA和HDBAC2種芳基有機膨潤土對芳香化合物的吸附性能分別優(yōu)于不含苯環(huán)的TMA和CTMAB烷基有機膨潤土,而短碳鏈的40BTMA有機膨潤土的吸附優(yōu)勢比長碳鏈的100HDBAC有機膨潤土更明顯。這主要是因為苯環(huán)之間的π-π鍵具有相互增強作用,能夠促進含苯環(huán)結構的芳基有機膨潤土吸附含有苯環(huán)結構的芳香化合物。
　　 (4)三參數的Redlich-Peterson模型能夠克服傳統(tǒng)的Lan

5、gmuir模型、Freundlich模型和線性模型的缺陷和局限性,對不同結構的長、短碳鏈有機膨潤土的等溫吸附曲線都能很好地擬合,是一種比較理想的等溫吸附模型。模型擬合結果表明,短碳鏈有機膨潤土對酚類化合物的吸附以表面吸附為主,但膨潤土表面孔隙分布不均勻,且對化合物的吸附并不是均勻的單層吸附;長碳鏈有機膨潤土對酚類化合物的吸附以層間有機相的分配作用為主,但同時還存在膨潤土的表面吸附作用,其等溫吸附曲線也具有非線性特征。
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