微波有機(jī)改性四鈦酸鉀及吸附偶氮染料性能研究.pdf

1、本研究中，將K2CO3和TiO2采用KDC法高溫固相反應(yīng)制得四鈦酸鉀K2Ti4O9，經(jīng)微波輔助酸化處理后得到鈦酸H2Ti4O9；利用微波輔助插層反應(yīng)制備了有機(jī)改性鈦酸鉀材料，采用X射線衍射(XRD)、紅外光譜(IR)、TG-DSC、元素分析等方法對(duì)材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并研究了微波功率和輻射時(shí)間對(duì)改性效果的影響；結(jié)果表明所制備的有機(jī)改性鈦酸材料層間距達(dá)2.803～3.923nm，微波輻射3h時(shí)，約有48.5％H+與有機(jī)物鍵合；微波胺基化時(shí)間

2、越長(zhǎng)，進(jìn)入層間的十二胺分子數(shù)越多；同時(shí)輻射功率越大，相同時(shí)間內(nèi)有機(jī)胺插層量增大；且微波改性時(shí)間對(duì)層間距(即插入到板層間的有機(jī)物的量)的影響比微波功率的影響要大。對(duì)所合成的有機(jī)改性材料進(jìn)行吸附試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：由胺基化改性的材料疏水性最好，且吸附偶氮染料性能優(yōu)于陰陽(yáng)離子表面活性劑改性的材料。
　　 本文研究了溫度、pH值、振蕩脫色時(shí)間、吸附劑用量和染料初始濃度對(duì)十二胺改性鈦酸材料吸附直接湖藍(lán)5B的影響。結(jié)果表明，十二胺改性材料吸附直接湖藍(lán)

3、5B的最佳pH值范圍為2～4，吸附40 min后脫色率接近100％。吸附劑用量為1g/L時(shí)，吸附效果最理想。并且在40℃時(shí)，吸附劑飽和吸附量最大，達(dá)到1333mg/g。
　　 本文將改性得到的胺基化四鈦酸用于24種不同類型的偶氮染料的吸附試驗(yàn)，試圖探討出胺基化四鈦酸作為一種新型、有效的染料廢水吸附劑，對(duì)不同類型偶氮染料的吸附效果。結(jié)果表明，胺基化四鈦酸對(duì)不同偶氮染料的吸附作用不同。胺基化四鈦酸對(duì)直接、酸性和活性偶氮染料廢水吸附的

4、Freundlich等溫線線性擬合的1/n在0.1～0.3之間，說(shuō)明有很強(qiáng)的吸附脫色性能。而分散和堿性染料的1/n基本都大于0.5，說(shuō)明胺基化四鈦酸對(duì)分散和堿性偶氮染料吸附比較困難，總體來(lái)說(shuō)是直接染料>活性染料>酸性染料>分散和堿性染料。染料分子中取代基團(tuán)的位置、種類和數(shù)目對(duì)吸附過(guò)程影響較大。磺酸基的位置對(duì)吸附率是有影響的，磺酸基在鄰、間位有利于吸附。給電子基團(tuán)一般對(duì)吸附有抑制作用，吸電子基團(tuán)正好相反，但這與其所在結(jié)構(gòu)中的位置有關(guān)。染料