水滑石類層狀化合物的插層組裝及其吸附性能研究.pdf

1、水滑石類化合物(LDH)是自然界唯一一類陰離子型粘土礦物,具有板層組成可調控、層間陰離子可交換、結構記憶效應等特點,可廣泛應用于環(huán)境保護和工、農業(yè)生產等領域。本文圍繞進一步明確LDH的結構與吸附性能的構-效關系、開發(fā)新型可再生高效吸附劑等問題,系統(tǒng)研究了電荷密度對LDH吸附酸性染料的影響,對比考察了LDH及其焙燒產物(LDO)對酸性染料吸附性能的差異,并考證了LDO的再生回用性,重點探究了陰離子表面活性劑負載量對有機改性水滑石的吸附特征

2、的影響。論文研究擬為提高水滑石類材料在污水控制中的應用效率、開發(fā)新型高效可再生吸附劑提供一些理論依據。本文得到的主要研究結果如下:
　　(1)證實CO32--LDH對酸性染料的吸附機制包括了表面吸附和離子交換作用,并發(fā)現LDH對酸性染料的吸附性能與其電荷密度呈負相關的趨勢。制備了3種電荷密度(Mg/Al=2、3和4)的LDH,對酸性染料的吸附實驗顯示:隨著電荷密度的增加LDH吸附性能逐漸降低,如茜素紅染料的最大吸附量在Mg/Al=

3、4時為192.6 mg/L,當電荷密度增加時最大吸附量依次降為155.3 mg/L和118.5 mg/L。電荷密度的增加使層間CO32-與LDH片層的靜電作用增強,離子交換作用反而受到限制;同時樣品的比表面積減小,降低了吸附劑對酸性染料的吸附性能。
　　(2)發(fā)現MgFe-LDH焙燒后的氧化產物LDO對酸性染料靛藍二磺酸鈉吸附特性與前驅體有顯著差異。焙燒后樣品比表面積顯著增大,由52.31 m2/g增至102.55 m2/g。以L