改性劑在蒙脫石層間的負載特性及其對改性蒙脫石結(jié)構(gòu)的影響研究.pdf

1、膨潤土由于其獨特的層狀結(jié)構(gòu)和較大的比表面積，常被用作吸附劑應(yīng)用于廢水處理中，其中烷基銨和絡(luò)合劑復(fù)合改性膨潤土是具有重要應(yīng)用前景的新型廢水吸附材料。本文采用烷基銨與絡(luò)合劑半胱胺鹽酸(CSH)作為改性劑對鈉化蒙脫石進行復(fù)合改性，系統(tǒng)研究了烷基銨的結(jié)構(gòu)和制備工藝條件對改性劑在蒙脫石層間的負載量、賦存形式以及復(fù)合改性膨潤土結(jié)構(gòu)的影響，并對改性劑在蒙脫石上的吸附機理進行了研究。研究結(jié)果表明:
　　1.半胱胺鹽酸鹽/十六烷基三甲基氯化銨(CS

2、H/CTAC)用量配比中CTAC的用量對改性劑在蒙脫石層間的負載量、賦存形式及其層間距有著決定性的影響。隨著CTAC用量的增加，CTAC在蒙脫石上的負載量增加，CSH的負載量減少，其復(fù)合改性蒙脫石的層間距增大，并出現(xiàn)混層結(jié)構(gòu)，層間CTAC陽離子由一種“近液態(tài)”的構(gòu)型狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖虘B(tài)”，而CSH用量的增加對改性劑在蒙脫石層間的負載量及其層間距的影響不明顯。
　　2.烷基銨碳鏈長度和芐基結(jié)構(gòu)對改性劑在蒙脫石層間的負載量、賦存形式，以

3、及復(fù)合改性蒙脫石的結(jié)構(gòu)影響顯著。隨著烷基銨碳鏈長度的增加，復(fù)合改性蒙脫石的層間距和失重率增大，且在2850 cm-1附近的C-H對稱伸縮振動吸收帶強度越大;烷基銨存在芐基時，改性劑在蒙脫石層間的負載量減少，但其復(fù)合改性蒙脫石的層間距和失重率均增大。
　　3.對于不同改性劑添加順序條件下制備的復(fù)合改性蒙脫石，CTAC和CSH在蒙脫石層間的負載量及復(fù)合改性蒙脫石的層間距均變化不大，但CTAC的負載量均遠大于CSH的，說明CTAC比CS

4、H更易于被蒙脫石吸附，提前進入蒙脫石層間的CSH會被CTAC置換出來。
　　4.反應(yīng)時間對CTAC和CSH在鈉化蒙脫石上的負載過程影響顯著。隨著改性時間的延長，改性劑在蒙脫石上的負載量呈先快速增加后緩慢增加的趨勢，在10min時達到平衡;CTAC和CSH在鈉化蒙脫石上的插層負載過程符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型，且CTAC比CSH能更快地進入蒙脫石層間。
　　5.反應(yīng)溫度對CTAC和CSH在鈉化蒙脫石上的負載量影響較小，隨著改性溫度的