有机胺改性膨润土对二氧化碳气体的吸附性能研究

通过物理浸渍法利用有机胺(聚乙烯亚胺)对膨润土进行改性,然后利用X射线衍射、N2吸附脱附实验、元素分析等手段对膨润土改性前后材料的物理化学属性进行表征,最后考察了材料对CO2气体的吸附性能.结果表明,利用有机胺对膨润土进行改性后,材料对CO2气体的吸附量明显增加(从6 mg/g增至47 mg/g),且在循环使用中材料的稳定性良好.     

微波辐射改性有机膨润土对吸附甲醛性能的影响

甲醛具有挥发性强、毒性大等特点,随着社会经济的发展,甲醛已成为不容忽视的空气污染物之一,所以本文采用微波加热法以十六烷基三甲基溴化铵(HTAB)为改性剂制备高吸附甲醛性能的有机膨润土,并针对微波改性有机膨润土制备过程中的关键因素对其吸附甲醛性能的影响进行研究。结果表明:膨润土的改性最佳工艺条件是改性剂用量为120 mmol/100 g,固液比为1:6,微波功率为320 W,微波加热时间为2 min;以此条件制备的有机膨润土对甲醛的吸附饱和时间为120 min,此时有机改性膨润土对甲醛气体的吸附达到最大值,最大吸附量为15.903mg/g;通过扫描电子显微镜、全自动比表面积孔径分析仪、激光粒度仪等对产品的比表面积、孔径、孔容、表观形态、粒度分布性能进行表征,分析了改性有机膨润土对甲醛气体的吸附原理。该研究可为去除室内和废水中挥发性有机化合物甲醛的实际应用提供一定的技术参考。     

阴-阳离子有机膨润土对酸性靛蓝的吸附及动力学研究

用十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基硫酸钠复合改性膨润土制备阴-阳离子有机膨润土.研究了阴-阳离子有机膨润土对废水中酸性靛蓝的吸附性能、影响因素及动力学过程.结果表明:阴-阳离子有机膨润土明显提高了膨润土对酸性靛蓝的吸附能力.当溶液pH2、常温、振荡时间75 min、阴-阳离子有机膨润土用量4g/L时,阴-阳离子有机膨润土对浓度为201.82 mg/L的酸性靛蓝的脱色率达99.87%,最大吸附量为50.387mg/g.阴-阳离子有机膨润土对酸性靛蓝的吸附规律符合Freund lich吸附等温式,吸附动力学遵循Freund lich方程描述的规律.     

改性膨润土吸附萘的实验研究

选择双阳离子十六烷基三甲基溴化铵-四甲基溴化铵(3∶1)对膨润土进行改性.结果表明最佳吸附条件是:改性膨润土投加量25g/L,pH为6,反应温度40℃,摇床转速150r/min,吸附时间30min,此时改性膨润土对20mg/L的萘吸附率可达99.4%.改性后膨润土阳离子交换容量增加了1.6倍;红外光谱图显示,表面活性剂已经进入膨润土层间;解吸实验表明,有机膨润土是一种有效的吸附剂,能较好吸附萘.此外,有机膨润土可以同时吸附萘和磷酸盐.对萘的吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温式,对磷酸盐的吸附符合Langmuir吸附等温式.     

石墨烯改性有机膨润土吸附性能及其动力学

为提高有机膨润土的吸附性能,采用微波合成法,以石墨烯对有机膨润土进行改性,制备一种吸附效果好且回收效率高的新型石墨烯改性有机膨润土复合材料,研究其结构和吸附性能,探讨新吸附材料的作用机理。通过扫描电镜、红外光谱和X射线衍射对有机膨润土及石墨烯改性有机膨润土进行表征,并将其用于水中腐殖酸的吸附。结果表明：石墨烯与有机膨润土均匀复合,有机膨润土的层间距由1.37 nm增大至2.68 nm;当温度为25℃、pH值为6、吸附剂的用量为5 g·L-1及吸附时间为1 h时,溶液中腐殖酸的去除率达到95.52%;石墨烯改性有机膨润土对腐殖酸的吸附等温线符合Langmuir模型和准二级动力学模型,最大理论吸附量为52.08 mg·g-1,且为放热反应。利用0.1 mol·L-1 NaOH溶液对石墨烯改性有机膨润土进行解吸再生,5次再生后其对腐殖酸的去除率为86.3%。     

OH-Fe-有机柱撑膨润土的制备及其对苯酚的吸附试验研究

研究了羟基铁(OH-Fe)-有机柱撑膨润土的制备方法,并将其作为苯酚的吸附剂,探讨OH-Fe-有机柱撑膨润土对苯酚吸附的影响因素及吸附机理.在原土进行钠化的基础上,做出铁柱撑剂对其进行无机柱撑改性;再用CTMAB对其进行有机柱撑改性.结果表明:有机改性的柱撑膨润土,能大幅度提高对苯酚的吸附能力.将OH-Fe-有机柱撑膨润土作为PRB的反应介质应用于修复苯酚污染的土壤和地下水是可行的.在有机吸附剂用量30 g/L、吸附时间45 min、pH为8的水体中苯酚(10 mg/L)去除率达到82.8%,处理后苯酚质量浓度达到地下水水质Ⅲ类标准.     

双离子有机膨润土的微波辅助合成及吸附性能研究

以溴代十六烷基三甲胺和四甲基溴化铵为改性剂,采用微波辅助法对膨润土进行改性,制备了一种新型的双离子改性有机膨润土材料。通过红外光谱、X-射线衍射及扫描电镜对膨润土及有机膨润土进行了表征,结果表明有机膨润土层间距由1.41 nm增大为2.07 nm。研究了吸附时间、pH值初始浓度、温度等因素对亚甲基蓝吸附的影响。有机膨润土在25℃时最大量论吸附量为263 mg/g,最大理论吸附量随温度的增加而增加。用不同方程对等温吸附数据进行了拟合,结果表明Lang-muir等温模型的拟合效果更好。     

膨润土微波改性及对废水中甲基橙吸附的研究

采用微波辐射技术和盐酸对膨润土进行活化改性处理,研究了改性膨润土对废水中甲基橙的吸附性能及影响因素.结果表明:经15%盐酸和480 W微波功率辐射15 min改性的膨润土吸附性能良好,在溶液pH为6及常温条件下,改性膨润土用量为12.5g/L,对浓度为250 mg/L的甲基橙的吸附量和去除率分别为24.65 mg/g、98.59%;对浓度为40 mg/L的甲基橙的去除率达98.01%.     

有机改性膨润土对氧化乐果的吸附作用

以钙基膨润土为原料,经提纯钠化后用十二烷基三甲基溴化铵进行有机改性.探讨了有机膨润土对有机磷农药氧化乐果的吸附性能,考察了pH、温度、吸附时间以及有机膨润土用量对吸附效果的影响.结果表明,改性膨润土对水中氧化乐果的去除能力优于原土,对50 mL浓度为0.8 g/L的氧化乐果溶液,在pH值为7.0、温度25℃、吸附时间30 min、有机膨润土投加量10 g/L条件下,对氧化乐果的去除率可达80.6%.     

活性炭对CO和CO2的吸附行为研究

采用重量吸附法,研究了空白活性炭A、经有机胺改性的活性炭C和经氢氧化钾与有机胺混合溶液改性得到的活性炭D在绝对温度303,313,323K下分别对单组分气体CO和CO2气体的等温吸附行为。等温吸附模型优选的结果表明:Freundlich方程是描述活性炭吸附CO气体的最佳模型方程;而Langmuir方程、D-R方程可以较好地模拟活性炭样品A在303,313,323 K下对CO2的等温吸附,Freundlich方程则能较好地模拟样品C和D在313 K下的等温吸附。CO和CO2在活性炭A上的等量吸附热均随吸附量的增加而降低。相同吸附压力下,CO2的吸附量高于CO。改性活性炭C和D上CO2的吸附量明显高于空白活性炭A;而活性炭的比表面积和微孔容积与吸附量的变化没有直接相关性。     

铁负载膨润土对铀(VI)的吸附特性及机理研究

采用膨润土经提纯、钠化及负载铁等过程制备铁负载膨润土,通过静态吸附实验研究了pH、离子强度、吸附剂投加量、U（Ⅵ）初始浓度、阳离子Ca^2＋、Mg^2＋以及阴离子CO3^2-、HCO3^-等对铁负载膨润土吸附模拟废水中U（Ⅵ）的影响,进行了吸附过程动力学、热力学分析,并利用傅里叶红外光谱（FT-IR）、扫描电镜（SEM）探讨了相关吸附机理.试验结果表明,pH值和离子强度是影响吸附效果的重要因素,当溶液pH为6,离子强度为0.01 mol/L NaNO3,U（Ⅵ）初始浓度为19.08 mg/L,铁负载膨润土投加量为0.2 g/L,24 h吸附量达到88.06 mg/g.当pH〈6时,Ca^2＋、Mg^2＋、CO3^2-、HCO3^-的存在分别降低了铁负载膨润土对U（Ⅵ）的吸附效果,而pH〉7时影响作用不大.准二级动力学和Langmuir等温吸附模型对铁负载膨润土吸附U（Ⅵ）的拟合效果较好,SEM和FT-IR分析结果表明铁负载膨润土主要通过羟基络合及离子交换作用结合U（Ⅵ）进入其层间及表面.     

胺接枝活性炭的制备及其对CO_2的吸附性能

将胺基改性应用到沥青基球形活性炭上制备改性活性炭。分别考察了改性温度、接枝胺基种类和前处理条件对制得的改性活性炭吸附CO2能力的影响,结果表明400℃下,乙二胺氧化接枝的沥青基球形活性炭吸附CO2能力最强,吸附量可达12.35mg/g。     

Synthesis of MgO-Modified mesoporous silica and its adsorption performance toward CO2

The mesoporous silica modifed with magnesium ox- ide （MgO） was syntbesized by one step method and impregnating method, respectively. The samples were characterized by small angle X-Ray diffraction （XRD）, N2 adsorption-desorption and transmission electron microscopy （TEM）, and the carbon dioxide adsorption capacity was analyzed by thermal gravimetric analysis （TGA）. Compared with the original mesoporous silica （20.7 mg/g）, the CO2 adsorption capacity of MgO-modified mesoporous silica processed by one step method increases to 32.9 mg/g. Although its surface area greatly decreases compared with that of the original mesoporous silica, the MgO-modified mesoporous silica prepared by impregnating reaches an adsorptive value of 31.1 mg/g because the number of basic sites increases on the surface of the mesoporous silica.     

木棉基活性炭纤维的制备及其对挥发性有机物的吸附性能

以木棉纤维为原料,采用NaOH、ZnCl2化学活化法在450℃处理后制备得到木棉基活性炭纤维样品。利用扫描电镜、X射线衍射分析、拉曼光谱及低温氮气吸脱附对木棉基活性炭纤维的结构进行了表征和测定,结果表明：所制备的木棉基活性炭纤维由无定形碳组成,具有丰富的微孔结构,比表面积达到1397 m2/g。将通过上述方法获得的木棉基活性炭纤维在30 ℃条件下对低沸点二氯甲烷及常见挥发性有机物(VOCs)中苯、甲苯进行吸附性能评价,由吸附穿透曲线计算获得这3种VOCs的吸附量分别为130 mg/g、350 mg/g、479 mg/g。进一步考察了木棉基活性炭纤维的再生性能及在不同温度下对二氯甲烷吸附穿透曲线的影响,发现随着吸附温度升高,穿透时间提前,吸附容量随之下降;在温度为20 ℃时,木棉基活性炭纤维对二氯甲烷的吸附量可达179 mg/g。     

膨润土负载壳聚糖的微波辅助制备及对Cu2 的吸附研究

以微波辅助法制备了壳聚糖负载膨润土材料。通过红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)对膨润土及插层膨润土进行了表征。结果表明壳聚糖负载在壳聚糖上。对该材料吸附水中Cu2+的性能进行了研究,结果显示在25℃,pH=6的条件下,最大理论吸附量为10.10 mg/g,最大理论吸附量随温度升高而降低。用不同模型对等温线及动力学数据进行了拟合,结果表明准二级动力学方程能更好地拟合实验数据,等温吸附平衡更符合Langmuir模型。     

H2O2对铁负载膨润土吸附铀(VI)影响的试验研究

系统研究了过氧化氢(H2O2)影响铁负载膨润土吸附铀(Ⅵ)的效果与机理.通过改变pH、H2O2浓度、初始U(Ⅵ)浓度,探讨了加入H2O2的条件下铁负载膨润土对U(Ⅵ)的吸附过程,并采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)等对吸附U(Ⅵ)前后的铁负载膨润土进行了表征.试验结果表明,溶液初始pH为3～6时,H2O2能使铁负载膨润土对U(Ⅵ)的吸附率达到98%以上;H2O2浓度对反应平衡时的吸附性能影响不大;随着U(Ⅵ)浓度的增大,H2O2对铁负载膨润土吸附U(Ⅵ)的促进作用也随之增强,U(Ⅵ)浓度为0.64 mmol/L时,吸附量从1.74 mmol/g(铁负载膨润土)增至3.13 mmol/g(H2O2和铁负载膨润土的复合体系).     

有机改性膨润土的制备及甲基橙废水脱色工艺研究

以十八烷基三甲基氯化铵（1831）为改性剂,制得有机阳离子改性膨润土．研究了有机膨润土投加量、吸附时间、废水pH值及废水初始浓度对甲基橙废水脱色率的影响．实验结果表明,有机阳离子改性膨润土投加量为1．5g／L,吸附时间为60min,废水pH值为8．0,废水初始浓度为100mg／L时,有机阳离子改性膨润土对甲基橙废水的脱色率达到98．08％．     

正十二胺支撑钛酸材料对染料吸附行为研究

通过静态吸附实验，深入研究了正十二胺支撑钛酸材料对酸性红和茜素红染料的吸附行为。对吸附等温线进行典型吸附模式模拟研究发现：该吸附反应为放热反应。温度越高，吸附性能越好；对酸性红染料表现为典型的Langmuir吸附模型，对茜素红染料表现为多段吸附模型；308K下，对酸性红染料的最大吸附量高达590mg／g，对茜素红染料的最大吸附量为144．5mg／g，吸附染料性能佳。结合XRD结构表征进一步推断出该吸附过程的机理。     

有机改性膨润土对硝基苯的吸附研究

通过用十六烷基三甲基溴化铵(简称CTMAB)改性膨润土,制得CTMAB有机土,并研究其对水体中的硝基苯的吸附效果;结果表明:对于50 mL浓度为10 mg/L的硝基苯水溶液,CTMAB有机土投加量为1 g时,在80 min左右,达到吸附平衡,对硝基苯的最大去除效率达到62.4%;pH对CTMAB有机土吸附硝基苯影响不大,对于钠化土有很大影响;CTMAB有机土对硝基苯的吸附符合Langmuir、Freundlich等温吸附模型。     

氧化石墨烯/膨润土吸附U（VI）的性能

摘要：以氧化石墨烯（GO）、膨润土（Bent）为原料,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,利用超声混合法合成了氧化石墨烯/膨润土复合材料（GO/Bent）。通过静态吸附试验,探讨了pH、投加量、吸附时间、初始浓度对GO/Bent吸附U（VI）的影响。试验结果表明,当pH值为6,GO/Bent投加量为0.2g/L,U（VI）的初始浓度为10mg/L,吸附效果达到最好,吸附过程符合Langmuir等温模型和准二级动力学方程。XRD、SEM、EDS分析表明,GO/Bent合成成功,活性位点丰富,离子交换参与了吸附反应。