改性蛭石對(duì)HgCl2吸附性能研究及對(duì)乙炔氫氯化催化性能初探.pdf

1、由于蛭石具有價(jià)格低廉、陽(yáng)離子交換能力強(qiáng)、吸附性能好、耐磨性好等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用到吸附劑、催化劑載體等方面。本實(shí)驗(yàn)首先對(duì)原蛭石進(jìn)行膨脹改性,確定最佳膨脹改性工藝,然后制備了Na2S膨脹改性蛭石和殼聚糖膨脹改性蛭石,對(duì)這兩種吸附劑進(jìn)行HgCl2吸附性能的研究,以吸附理論作為基礎(chǔ),進(jìn)一步制備出HgCl2/改性蛭石催化劑,初步探索HgCl2/改性蛭石催化劑對(duì)乙炔氫氯化反應(yīng)的催化性能,并對(duì)催化劑失活原因進(jìn)行了初步分析。
　　采用XRF、XR

2、D、SEM、紅外等手段對(duì)蛭石進(jìn)行表征,確定了蛭石的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)膨脹度比較,篩選出蛭石膨脹的最佳大小:厚度為0.6-1.5 mm,粒徑為7-8 mm。采用煅燒、微波、H2O2浸泡三種方法對(duì)蛭石進(jìn)行膨脹改性,研究了煅燒時(shí)間、溫度;微波加熱時(shí)間、功率和H2O2濃度對(duì)蛭石膨脹性的影響。得到最佳膨脹條件為:煅燒時(shí)間為80 s、煅燒溫度為1000℃;微波功率為高火,加熱時(shí)間為60 s;H2O2質(zhì)量濃度為25％。并確定了最佳膨脹工藝:H2O

3、2和微波聯(lián)合膨脹改性技術(shù):25%H2O2、微波功率為高火、加熱時(shí)間為60 s時(shí)測(cè)得蛭石最大膨脹倍數(shù)為47.68倍。
　　探索了Na2S膨脹改性蛭石對(duì)HgCl2吸附的最優(yōu)條件,并且對(duì)吸附動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)進(jìn)行研究。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)得出最優(yōu)吸附條件:Na2S濃度為1.5 mol/L,吸附時(shí)間為30 min,吸附劑用量為0.2 g,溶液pH為6,在最優(yōu)吸附條件下對(duì)HgCl2的去除率為86%左右。通過(guò)吸附動(dòng)力學(xué)結(jié)果表明:Na2S膨脹改性蛭石吸附H

4、gCl2符合擬二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)模型。吸附熱力學(xué)研究表明:Na2S膨脹改性蛭石對(duì)HgCl2的吸附更加符合Freundlich吸附等溫模型,熱力學(xué)參數(shù)?H、?G、?S計(jì)算結(jié)果證明:Na2S膨脹改性蛭石吸附HgCl2是放熱、自發(fā)的反應(yīng),高溫不利于吸附反應(yīng)的進(jìn)行。
　　研究了殼聚糖膨脹改性蛭石吸附HgCl2的最佳吸附條件,并對(duì)吸附動(dòng)力學(xué)和吸附熱力學(xué)進(jìn)行研究,計(jì)算出熱力學(xué)參數(shù),豐富了吸附理論。溶液pH為6,殼聚糖與蛭石用量比為0.05,吸附時(shí)

5、間為40 min時(shí)條件最優(yōu),在最優(yōu)吸附條件下對(duì)HgCl2的去除率為96%左右。使用擬一級(jí)和擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行擬合后得出:此吸附行為更符合擬二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)模型。相比Langmuir吸附等溫線, Freundlich吸附等溫方程可以更好地描述吸附平衡。計(jì)算得到的熱力學(xué)參數(shù)(?G、?H和?S)表明,殼聚糖膨脹改性蛭石吸附HgCl2是自發(fā)的、放熱的、可行的。與不同種類吸附劑對(duì)比得出,殼聚糖膨脹改性蛭石具有很好的除汞效果,是一種高效、環(huán)保的除汞