蒙脫石吸附鉍離子的研究及其插層復合材料的制備.pdf

1、洼壓料技大箏論文題目：蒙脫石吸附鉍離子的研究及其插層復合材料的制備學科門類：工學一級學科：材料科學與工程培養(yǎng)單位：材料科學與工程學院碩士生：高樂文導師：趙彥釗教授王蘭教授2013年5月蒙脫石吸附鉍離子的研究及其插層復合材料的制備摘要蒙脫石是一種粘土類層狀硅酸鹽礦物，有極強的耐酸堿性和耐高溫性，其結構片層包含三個亞層：兩個硅氧四面體亞層和一個鋁氧八面體亞層。鋁氧八面體亞層夾含在兩個硅氧四面體亞層中間，亞層之間通過共用氧原子連接，形成蒙脫石

2、的一個結構片層。蒙脫石各個結構片層之間含有不同數(shù)量的水分子，且層間表現(xiàn)為負電性，因此蒙脫石表現(xiàn)出良好的膨脹性、吸附性和陽離子交換性。近年來，蒙脫石以其優(yōu)異的特性被廣泛應用到放射性元素的處理、控釋藥物的制備、納米顆粒材料的分散、生物酶的固定、抗壓抗拉復合材料的制備等的研究領域。本論文以蒙脫石為研究主體，探索了鈣基蒙脫石和鈉基蒙脫石在強酸溶液中吸附鉍離子的規(guī)律。以吸附性能較好的鈉基蒙脫石為基體，制備了硫化鉍／蒙脫石插層復合材料。采用固體液體

3、吸附模型(Langmuir、Freundlich和DR)、紫外可見分光光度、X射線衍射(Ⅺm)、傅里葉紅外光譜(FTIR)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析(EDS)、熒光光譜(PL)和紫外可見漫反射光譜對各實驗進行了分析和表征，得出以下結論：(1)三價鉍離子在酸溶液中能與顯色劑(硫脲、碘化鉀和抗壞血酸按一定比例混合的溶液)絡合并且顯色，其在可見區(qū)吸收峰為465nm。絡合離子在反應后的58min中內吸光度穩(wěn)定。因此，可以用絡合的方法，

4、使用朗Y白LL爾定律測量酸溶液中三價鉍離子的含量。(2)鈣基蒙脫石在強酸溶液中仍能保持其層狀結構對酸溶液中的鉍離子進行吸附。三價鉍離子在溶液中是按照Langmuir單分子層吸附的方式進入到蒙脫石層間的，排列在蒙脫石內表面，抑制了氫離子接觸蒙脫石，同時使得蒙脫石(001)晶面層間距減小。按照Langmuir方程計算蒙脫石等溫吸附鉍離子的最大質量是2209mg／g。(3)鈉基蒙脫石在酸溶液中吸附鉍離子的方式與鈣基蒙脫石不同。吸附了鉍離子的鈉