芳基有機(jī)膨潤土對水中酚類化合物的吸附性能研究.pdf

1、酚類化合物是水環(huán)境中主要的有機(jī)污染物,具有毒性大、難降解等特點(diǎn),研究如何有效地控制和治理含酚廢水具有十分重要的意義。有機(jī)膨潤土對含酚廢水的吸附研究已取得一定進(jìn)展,但目前使用的有機(jī)改性劑主要為長、短碳鏈的烷基季銨鹽表面活性劑,而對含苯環(huán)的季銨鹽表面活性劑的改性研究鮮見報道。由于苯環(huán)之間π-π鍵的相互作用,能夠增強(qiáng)對芳香類有機(jī)化合物的吸附,本文重點(diǎn)研究了使用含苯環(huán)的季銨鹽陽離子表面活性劑改性的芳基有機(jī)膨潤土對酚類化合物的吸附性能。
　

2、　 實(shí)驗選擇短碳鏈的四甲基氯化銨(TMA)、芐基三甲基氯化銨(BTMA)、芐基三乙基氯化銨(BTEA)和長碳鏈的十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB)、十六烷基二甲基芐基氯化銨(HDBAC)等5種結(jié)構(gòu)不同的季銨鹽陽離子表面活性劑分別對膨潤土原土進(jìn)行改性,系統(tǒng)研究了改性后有機(jī)膨潤土的結(jié)構(gòu)特征、對水中酚類化合物的吸附性能、機(jī)理以及影響因素,重點(diǎn)探討了苯環(huán)結(jié)構(gòu)對芳基有機(jī)膨潤土吸附芳香類有機(jī)化合物性能的影響。研究結(jié)果表明:
　　 (1)長

3、、短碳鏈的季銨鹽陽離子通過離子交換作用進(jìn)入到膨潤土層間,改變了膨潤土原土的層間距和層間域結(jié)構(gòu),其表面性質(zhì)發(fā)生明顯變化,吸附性能顯著增強(qiáng)。
　　 (2)振蕩時間、溫度、用土量和pH等因素對有機(jī)膨潤土吸附苯酚的性能有較大影響,且改性使用的季銨鹽陽離子表面活性劑的結(jié)構(gòu)不同(碳鏈長短、有無苯環(huán)),所得有機(jī)膨潤土對苯酚的吸附量隨單因素變化的規(guī)律也不相同。
　　 (3)比較芳基有機(jī)膨潤土和烷基有機(jī)膨潤土的吸附性能發(fā)現(xiàn),在較低的有機(jī)物

4、初始濃度(＜400mg/L)條件下,含苯環(huán)的BTMA和HDBAC2種芳基有機(jī)膨潤土對芳香化合物的吸附性能分別優(yōu)于不含苯環(huán)的TMA和CTMAB烷基有機(jī)膨潤土,而短碳鏈的40BTMA有機(jī)膨潤土的吸附優(yōu)勢比長碳鏈的100HDBAC有機(jī)膨潤土更明顯。這主要是因為苯環(huán)之間的π-π鍵具有相互增強(qiáng)作用,能夠促進(jìn)含苯環(huán)結(jié)構(gòu)的芳基有機(jī)膨潤土吸附含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的芳香化合物。
　　 (4)三參數(shù)的Redlich-Peterson模型能夠克服傳統(tǒng)的Lan

5、gmuir模型、Freundlich模型和線性模型的缺陷和局限性,對不同結(jié)構(gòu)的長、短碳鏈有機(jī)膨潤土的等溫吸附曲線都能很好地擬合,是一種比較理想的等溫吸附模型。模型擬合結(jié)果表明,短碳鏈有機(jī)膨潤土對酚類化合物的吸附以表面吸附為主,但膨潤土表面孔隙分布不均勻,且對化合物的吸附并不是均勻的單層吸附;長碳鏈有機(jī)膨潤土對酚類化合物的吸附以層間有機(jī)相的分配作用為主,但同時還存在膨潤土的表面吸附作用,其等溫吸附曲線也具有非線性特征。
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