有機(jī)改性蒙脫土的制備及吸附水中甲基橙的研究.pdf

1、染料廢水含有許多持久性有機(jī)污染物，顏色深、COD、BOD值較高、分布面廣，嚴(yán)重危害了人體健康和生態(tài)環(huán)境。固體吸附法是處理染料廢水的有效方法。開發(fā)蒙脫土吸附材料將充分利用我國豐富的蒙脫土資源，使廉價(jià)的蒙脫土變?yōu)楦吒郊又档奈讲牧?，用于吸附處理有機(jī)廢水。 本論文在國內(nèi)外對有機(jī)蒙脫土研究的基礎(chǔ)上，用混合季胺鹽陽離子表面活性劑、有機(jī)硅烷為改性劑，制備改性蒙脫土，進(jìn)一步拓寬了蒙脫土的有機(jī)化改性方法。以甲基橙溶液為模擬染料廢水，考察了改性

2、蒙脫土和活性炭的吸附性能，確定了平衡吸附時(shí)間，得到了吸附等溫線，并用幾個(gè)吸附等溫式模型對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合；考察了吸附溫度對平衡吸附量的影響，計(jì)算得到了DG?、DH?、DS?等吸附熱力學(xué)參數(shù)。將改性蒙脫土的吸附性能與傳統(tǒng)吸附劑活性炭進(jìn)行了比較，探討了改性蒙脫土和活性炭的再生方法。得到了如下結(jié)果： (1)季胺鹽改性蒙脫土的底面間距較原土有顯著提高。對于單種季胺鹽陽離子改性蒙脫土，使用相同用量的改性劑時(shí)，長碳鏈陽離子改性蒙脫土比短碳

3、鏈陽離子改性蒙脫土的吸附性能高；季胺鹽陽離子改性蒙脫土的吸附量與吸附液的pH值有關(guān)，隨著pH值的升高吸附量逐漸降低。 (2)對于混合季胺鹽陽離子改性蒙脫土而言，當(dāng)改性劑總量固定時(shí)，吸附性能與長碳鏈/短碳鏈的比例有關(guān)。季胺鹽改性蒙脫土對有機(jī)物的吸附作用包括表面吸附和分配作用，但以分配作用為主，總吸附量與其中有機(jī)質(zhì)含量密切相關(guān)，獲得了混合改性蒙脫土中長、短碳鏈陽離子的最佳配比。改性蒙脫土的吸附行為遵循二級反應(yīng)速率方程所描述的規(guī)律和

4、Langmuir吸附等溫式模型。 (3)大多數(shù)季胺鹽陽離子改性蒙脫土對甲基橙的吸附是自發(fā)放熱的物理過程，有機(jī)硅烷改性蒙脫土對甲基橙的吸附是低溫自發(fā)、較高溫度下非自發(fā)的放熱的物理過程，而活性炭的吸附卻是自發(fā)吸熱的物理過程。優(yōu)化制備參數(shù)制得的季胺鹽陽離子改性蒙脫土的吸附性能高于有機(jī)硅烷改性蒙脫土，但稍低于活性炭。 (4)加熱處理和堿液浸泡均可用于季胺鹽陽離子改性蒙脫土的再生，但再生蒙脫土的吸附性能明顯低于新鮮樣品。惰性氣