有機膨潤土對水中有機污染物吸附的構(gòu)效關(guān)系.pdf

1、有機膨潤土對有機污染物具有良好的吸附效能，在廢水、廢氣吸附處理以及土壤、地下水污染修復(fù)等方面具有潛在的應(yīng)用前景。深入研究有機膨潤土吸附機理及吸附構(gòu)效關(guān)系可為有機膨潤土的污染控制理論提供理論支持。 本文主要研究了表面活性劑在膨潤土上不同負載量情況下，有機膨潤土樣品表面和層間結(jié)構(gòu)特點及其對水中有機污染物吸附規(guī)律。圍繞表面活性劑對有機污染物在有機膨潤土上吸附行為影響這一中心，深入探討了隨載量變化表面活性劑在有機膨潤土層間域內(nèi)主要相態(tài)

2、和結(jié)構(gòu)特征的變化，以及有機膨潤土結(jié)構(gòu)特征對其吸附行為變化的解釋，深化了對有機膨潤土吸附行為構(gòu)效關(guān)系的認識。研究取得了一些創(chuàng)新性研究成果。 (1)制備了表面活性劑載量分別為0.20～2.56倍陽離子交換容量(CEC)的系列有機膨潤土，水中硝基苯、苯胺、苯酚、β-萘酚四種有機污染物在系列有機膨潤土上的吸附規(guī)律研究表明，有機碳含量的增加并不一定完全增大有機膨潤土對疏水性有機污染物的吸附能力和效率。有機碳含量和膨潤土中礦物含量標化的吸

3、附系數(shù)Koc和Kb并不為常數(shù)，且在表面活性劑載量在1.0～1.2倍CEC情況下，有機膨潤土的Koc和Kb最高；低于此載量時，Koc和Kb逐漸上升：高于此載量時，Koc和Kb逐漸下降。表面活性劑脫附實驗證明，在高載量有機膨潤土上吸附系數(shù)Koc和Kb下降并不是由脫附的表面活性劑在水相中形成膠束而引起的。 (2)采用XRD，BET-N2，DTA-TG-DTG，F(xiàn)TIR和AFM等分析測試技術(shù)對有機膨潤土結(jié)構(gòu)和晶體化學(xué)的研究表明，表面活

4、性劑載量提高使得膨潤土比表面積下降，分形維數(shù)降低；水相環(huán)境對高載量有機膨潤土的層間域內(nèi)有機相結(jié)構(gòu)的影響有限；水環(huán)境中，層間有機相隨載量變化也存在似液態(tài)向似固態(tài)相態(tài)的變化過程；水相中，有機膨潤土具有吸附膠束的特殊的雙分子層結(jié)構(gòu)。 (3)層間堆垛密度的增加以及吸附態(tài)表面活性劑分子引起的空間位阻效應(yīng)引起有效吸附空間的不足，這是導(dǎo)致高載量有機膨潤土對有機污染物吸附量和吸附效率下降的主要原因。 總體看來，層間有機相內(nèi)有機相分子