聚合物改性膨潤土及其對陰離子染料的吸附.pdf

1、膨潤土由硅氧四面體和鋁氧八面體構(gòu)成，在其層間有大量的Na2+，Ca2+，因此膨潤土有良好的陽離子交換能力，能夠大量的吸附廢水中的陽離子染料。然而對于陰離子染料的吸附性能較差。因此需要通過對膨潤土進行改性來提高對陰離子染料的吸附量。通常情況下小分子改性的膨潤土由于其吸附位點少，吸附性能不理想。因而聚合物改性膨潤土新型吸附劑處理印染廢水中的陰離子染料是本論文研究的重點。文章分別介紹了聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨改性膨潤土，聚甲基丙烯酸二甲氨基

2、乙酯改性膨潤土和聚乙烯亞胺功能化膨潤土，并利用紅外光譜(Infrared Spectroscopy，IR)，X射線衍射(X-rayDiffraction，XRD)，掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope，SEM)，熱失重(Thermal Gravity Analysis，TG)對改性膨潤土進行表征，所選取的目標吸附物為燦爛黃(Brilliant Yellow，BY)，氨基黑10B(Amino Black

3、10B)兩種陰離子染料。整個吸附實驗對不同吸附條件下的吸附性能和最佳吸附條件分別進行了研究。同時對實驗數(shù)據(jù)做了吸附動力學(xué)和吸附等溫線研究，并且計算了其熱力學(xué)參數(shù)。
　　本論文的主要內(nèi)容如下:
　　(1)本章通過自由基聚合的方法制備聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨改性膨潤土(Bent-PDAC)新型吸附劑。通過紅外光譜，X射線衍射，掃描電子顯微鏡，熱失重表征手段對其進行表征，分析其結(jié)構(gòu)，形貌和有機組分的含量。實驗選取陰離子染料燦爛黃

4、為目標吸附物，分析在吸附過程中的影響條件。通過實驗數(shù)據(jù)的對比得知Bent-PDAC對BY的最大吸附量為302.9 mg/g，且隨著初始濃度的提高，溫度的升高，時間的增加，吸附量不斷增加，最終達到平衡，而pH對吸附量的影響較小。對實驗數(shù)據(jù)的吸附動力學(xué)和吸附等溫線擬合，吸附過程符合準二級吸附動力學(xué)模型和Langmuir吸附等溫線模型，通過對熱力學(xué)參數(shù)計算得知吸附過程為自發(fā)性的吸熱過程。
　　(2)聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯改性膨潤土(B

5、ent-PDMAEMA)同樣使用了自由基聚合的方法。實驗選用陰離子染料氨基黑10B為目標吸附物，分別探討了pH，時間，溫度和濃度對吸附量的影響。通過實驗數(shù)據(jù)可知Bent-PDMAEMA對氨基黑10B的最大吸附量為371.4 mg/g，比原土對氨基黑10B吸附量大大提高。實驗數(shù)據(jù)顯示隨著pH的增高，吸附量逐漸減小，隨著初始濃度，溫度的提高和時間的增加，吸附量逐漸增加，最終達到吸附平衡。吸附動力學(xué)表明吸附過程符合準二級吸附動力學(xué)模型，吸附等

6、溫線符合Langrnuir吸附等溫線模型，吸附過程為自發(fā)性吸熱過程。
　　(3)聚乙烯亞胺功能化膨潤土(Bent-GLYMO-PEI)是通過聚乙烯亞胺開環(huán)接枝在膨潤土上的環(huán)氧基團方法制備并通過共價鍵相連。對吸附過程中的影響因素pH，初始濃度，溫度以及時間的研究結(jié)果表明，pH增加，吸附量減少。而隨著初始濃度，溫度提高以及時間增加，吸附量都會隨之增加并最終達到平衡。Bent-GLYMO-PEI對氨基黑10B的最大吸附量為327.7 m