BS-12和CTMAB復(fù)配修飾針鐵礦對Cd2+、CrO42-和苯酚平衡吸附的研究.pdf

1、本文以針鐵礦作基質(zhì)，在兩性修飾劑十二烷基二甲基甜菜堿BS-12修飾的基礎(chǔ)上，以陽離子表面修飾劑十六烷基三甲基溴化銨CTMAB進(jìn)行復(fù)配修飾，通過總碳、FTIR、比表面積的分析表征BS+CT兩性復(fù)配修飾針鐵礦的結(jié)構(gòu)特征，探討了BS兩性單一修飾及BS+CT兩性復(fù)配修飾針鐵礦吸附有機(jī)污染物苯酚和重金屬離子Cd2+、CrO42-的特征、影響因素及熱力學(xué)參數(shù)的變化規(guī)律，并對吸附機(jī)制進(jìn)行了探討。
　　論文取得的主要結(jié)論如下:
　　1)FT

2、IR證實(shí)了兩性表面修飾劑BS-12和陽離子表面修飾劑CTMAB對針鐵礦的修飾。BS+CT復(fù)配修飾針鐵礦的總碳、比表面積與修飾時(shí)所用表面修飾劑的種類和修飾比例有關(guān)。BS修飾隨修飾比例增大總碳呈先上升而后下降，在50BS、100BS和150BS兩性修飾基礎(chǔ)上復(fù)配不同修飾比例CT后，各BS+CT兩性復(fù)配修飾針鐵礦中總碳含量波動(dòng)，規(guī)律性不強(qiáng);兩性修飾劑BS-12單一修飾及CTMAB復(fù)配均使得針鐵礦比表面積下降。
　　2)對重金屬陽離子Cd

3、2+的平衡吸附表明，BS修飾增加了針鐵礦對Cd2+的吸附能力。隨著BS-12修飾比例的增加，修飾針鐵礦對Cd2+的吸附能力增強(qiáng);在50BS、100BS和150BS兩性修飾針鐵礦基礎(chǔ)上，復(fù)配CT使Cd2+吸附能力增加，總體上對Cd2+的吸附量隨著CT修飾比例的增加而增加;苯酚的共存對復(fù)配修飾針鐵礦吸附Cd2+具有抑制作用;BS、BS+CT兩性復(fù)配修飾針鐵礦對Cd2+的吸附等溫線適合用Langmuir模型描述。BS+CT兩性復(fù)配修飾針鐵礦對

4、Cd2+的吸附具有增溫負(fù)效應(yīng);pH升高有利于Cd2+吸附，而離子強(qiáng)度的增大不利于Cd2+吸附;熱力學(xué)參數(shù)結(jié)果表明，修飾針鐵礦對Cd2+吸附是焓減控制的自發(fā)性過程。從CK到BS兩性修飾針鐵礦再到BS+CT兩性復(fù)配針鐵礦，對Cd2+吸附呈現(xiàn)由吸熱轉(zhuǎn)變?yōu)榉艧帷?br>　　3)對重金屬陰離子CrO42-的平衡吸附表明，BS-12可以增加針鐵礦對CrO42-的吸附能力，BS+CT復(fù)配修飾針鐵礦對提高CrO42-的吸附能力有比較明顯的效果;pH升高

5、和離子強(qiáng)度的增大均不利于CrO42-吸附;熱力學(xué)參數(shù)結(jié)果表明，修飾針鐵礦對CrO42-吸附是一個(gè)自發(fā)性過程。從CK到BS兩性針鐵礦再到BS+CT復(fù)配針鐵礦，對CrO42-吸附呈現(xiàn)由吸熱轉(zhuǎn)變?yōu)榉艧?、熵增減小的特征;BS+CT兩性復(fù)配針鐵礦對CrO42-的吸附等溫線適合用Freundlich模型描述。
　　4)對苯酚的平衡吸附表明，在50BS、100BS和150BS兩性針鐵礦基礎(chǔ)上，陽離子型表面修飾劑CTMAB復(fù)配提高了對苯酚的吸附能

6、力，隨CT修飾比例的增大，BS+CT修飾針鐵礦對苯酚的吸附量有所增加;Cd2+的存在抑制供試針鐵礦對苯酚的吸附;兩性復(fù)配修飾針鐵礦對苯酚的吸附等溫線適合用Henry模型描述;兩性復(fù)配修飾針鐵礦對苯酚的吸附具有增溫負(fù)效應(yīng)，以物理吸附為主;pH升高不利于苯酚吸附。離子強(qiáng)度在0.01mol·L-1～0.1mol·L-1范圍內(nèi)，對苯酚吸附整體表現(xiàn)出促進(jìn)作用;熱力學(xué)參數(shù)結(jié)果表明，從CK到BS兩性修飾再到BS+CT兩性復(fù)配修飾針鐵礦，吸附呈現(xiàn)熵增放