陰-陽離子有機(jī)膨潤土的制備及吸附性能研究.pdf

1、膨潤土(Bentonite)是一種以蒙脫石(Montmorillonite)為主要礦物的粘土巖,具有優(yōu)良的物化性能,資源豐富,價格低廉,但是天然膨潤土中有機(jī)碳含量很低,對有機(jī)物的吸附能力較弱,因此在對其改性的方法、技術(shù)和應(yīng)用方面有必要進(jìn)行研究。
　　 本文以十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB)和十二烷基硫酸鈉(SDS)的復(fù)配溶液對鈉基膨潤土進(jìn)行改性,研究了CTMAB用量(實際用量與按CEC值計算出的理論值之間的比值),SDS用量,

2、膨潤土/水(固液比),體系pH值,反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度對改性效果的影響。在單因素實驗基礎(chǔ)上進(jìn)行了響應(yīng)面實驗設(shè)計(RSM),選用中心復(fù)合模型(CCD)優(yōu)化出最佳工藝條件為:CTMAB用量123％,SDS用量13.45％,膨潤土/水(固液比)5.15％,體系pH值8.45,反應(yīng)時間74min,反應(yīng)在室溫下進(jìn)行。
　　 對上述改性有機(jī)膨潤土的吸附性能進(jìn)行了研究,考察了改性有機(jī)膨潤土對直接染料-甲基橙和酸性染料.酸性大紅3R的吸附脫色性能

3、。研究表明:與鈉基膨潤土相比,改性有機(jī)膨潤土提高了對染料的吸附能力,0.50g 123CTMAB/13.45SDS-Bt對200mg/L200 mL酸性大紅3R的脫色率可達(dá)到99.97％,對200mg/L 200 mL甲基橙的脫色率可達(dá)到95.35％,且吸附脫色效果優(yōu)于粉末活性炭。
　　 在此基礎(chǔ)上探討了陰-陽離子有機(jī)膨潤土對染料分子的吸附機(jī)理,陰-陽離子有機(jī)膨潤土對酸性大紅3R、甲基橙的吸附等溫線在中高濃度段成線性,采用兩相模

4、型來描述有機(jī)物在有機(jī)膨潤土/水間的界面行為,用分配作用和表面吸附兩種機(jī)理來描述有機(jī)膨潤土對水中有機(jī)物的吸附作用,當(dāng)酸性大紅3R或甲基橙在中高濃度段,表面吸附達(dá)到飽和,陰-陽離子有機(jī)膨潤土對其吸附量的貢獻(xiàn)主要為分配作用。123CTMAB/13.45SDS-Bt與123CTMAB-Bt相比,對酸性大紅3R的表面吸附飽和吸附量N減少了11.2691 mg/g,分配系數(shù)增加了0.0048,最大飽和吸附量增加了17.0550 mg/g,表明改性時