有機改性海泡石對陽離子染料與重金屬的吸附試驗研究.pdf

1、重金屬和染料是廢水中公認的兩類難處理物質。海泡石具有經濟、高效的特點，因此廣泛應用于各類廢水的處理中。本課題利用十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)對天然海泡石進行有機改性，獲得一種具有高吸附性能的吸附材料并將其運用于結晶紫、Pb(Ⅱ)以及Cd(Ⅱ)的廢水處理。
　　改性后的海泡石對結晶紫的飽和吸附量為130.30mg/g，可作為一種經濟的吸附劑。在靜態(tài)吸附試驗研究中，當溶液pH值為9，轉速為200rad/min，投加2g/L吸附劑于25

2、℃下反應6h時，有機改性海泡石對初始濃度在50mg/L-400mg/L之間的結晶紫都有很好的吸附效果。熱力學擬合結果符合Langmiur吸附等溫模型，吸附是單分子層吸附;動力學結果符合準二級動力學;活化能為13.0580kJ/mol·K，處于化學吸附范圍。采用0.2mol/L的鹽酸再生4h后脫色率達60.61％。吉布斯自由能△G＜0，熵變△S＞0，△H=＞0，有機改性海泡石吸附結晶紫是一個自發(fā)吸熱過程。
　　通過比表面積測定分析儀

3、確定改性后的海泡石比表面積從48.58m2/g減小至30.14m2/g，結合SEM結果，有機改性海泡石表面團聚體減少，表面覆蓋一層膜，F(xiàn)T-IR圖譜顯示:十二烷基苯磺酸鈉與海泡石表面發(fā)生化學鍵合或者嵌合在海泡石孔隙中，形成有機憎水層;XRD表征結果顯示改性后的海泡石與原土海泡石比較，晶體結構未發(fā)生大的變化。有機改性海泡石吸附結晶紫主要依靠十二烷基苯磺酸鈉中Na+和結晶紫中帶正電離子進行離子交換，離子交換作用占73.26％，靜電吸附、分配

4、作用和分子間范德華力共同控制吸附效果。
　　有機海泡石對染料與重金屬混合溶液的靜態(tài)吸附試驗中，結晶紫、鉛(Ⅱ)、鎘(Ⅱ)之間存在競爭吸附，多組分體系相比單一體系中各組分的去除率有明顯下降，鉛、結晶紫、鎘的去除率分別為100％、70％、24％，高于三組分混合體系的80.13％、42.43％、21.86％，其中，結晶紫下降程度最大，其次是鉛(Ⅱ)，鎘(Ⅱ)最小。在混合體系中，吸附行為符合二級反應動力學。單一體系各組分的吸附量與平衡濃度