檸檬酸膨潤土的制備及其在染料廢水中的應(yīng)用.pdf

1、由于膨潤土具有離子交換能力強(qiáng)、比表面積大等特性,在染料吸附方面被廣泛研究,目前關(guān)于膨潤土的改性方法有很多,而采用有機(jī)酸直接對(duì)膨潤土改性的研究鮮有報(bào)道,因此,本文采用環(huán)保廉價(jià)的檸檬酸作為改性劑,直接對(duì)天然膨潤土(Raw Bentonite,RB)改性,制備得到檸檬酸膨潤土(Citric Acid Bentonite,CAB),并探討其對(duì)模擬染料廢水的吸附規(guī)律和主要機(jī)理。
　　本研究優(yōu)化了CAB的制備工藝,并探討了檸檬酸對(duì)RB的改性機(jī)

2、理;將CAB用于陰離子染料剛果紅(Congo Red,CR)和陽離子染料(Methylene Blue,MB)的吸附研究,探討了吸附劑投加量、接觸時(shí)間、pH值、鹽、表面活性劑、染液的初始濃度及吸附溫度對(duì)吸附的影響;在吸附等溫模型、動(dòng)力學(xué)模型以及吸附后吸附劑材料表征的基礎(chǔ)上,提出了CAB對(duì)CR和MB的吸附機(jī)理,具體結(jié)論如下:
　　(1)CAB的最佳制備工藝條件為:檸檬酸與RB的物料比為180％(wt%),改性時(shí)間為2 h,改性溫度為

3、60℃時(shí);檸檬酸在RB的表面負(fù)載,沒有進(jìn)入 RB層間,RB經(jīng)過檸檬酸改性以后比表面積從40.1減小到16.4 m2·g-1,平均孔徑從8.06增大至11.7 nm。
　　(2)探討了吸附劑投加量、接觸時(shí)間、pH值、鹽、表面活性劑、染液濃度以及吸附溫度對(duì)吸附的影響。研究發(fā)現(xiàn) pH值對(duì) CAB去除CR的影響很大,對(duì)MB的去除率保持不變;NaCl和CaCl2能夠促進(jìn)CAB對(duì)CR的吸附,且CaCl2的促進(jìn)效果比NaCl明顯,產(chǎn)生這種現(xiàn)象有

4、兩個(gè)原因:一是Ca2+所帶電荷比Na+多,二是Ca2+與CR之間形成Ca-CR沉淀物;CAB在吸附MB過程中加入鹽則抑制了其對(duì)MB的吸附;CAB吸附過程中加入陽離子表面活性劑CTAB以后,CR的去除率先增大后減小,加入陰離子表面活性劑SDBS后CR的去除率先下降,隨后穩(wěn)步上升;CAB吸附MB過程中加入CTAB明顯抑制了其對(duì)MB的去除,加入SDBS對(duì)CAB去除MB影響不大。
　　(3)CR、MB在CAB上的吸附同時(shí)符合R-P模型和L

5、angmuir模型,在303 K時(shí),CAB對(duì)CR、MB的Langmuir吸附容量分別為384、252 mg·g-1;D-R模型研究表明,CAB吸附CR和MB是化學(xué)吸附作用;動(dòng)力學(xué)模型研究表明,CAB吸附 CR、MB符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型,同時(shí)存在顆粒內(nèi)擴(kuò)散作用。
　　(4)CAB對(duì)染料的吸附機(jī)理為:CR主要在CAB的外表面吸附,在吸附過程中,存在靜電力作用力,可能有CR/CAB絡(luò)合物形成;CAB表面的羧基和羥基是吸附MB的主要吸附位