HDTMAB改性蒙脱石对苯酚的吸附实验研究

以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(HDTMAB)为柱撑剂对怀俄明钠基蒙脱石进行改性,获得了不同质量浓度的有机改性黏土(0.5～2 5CEC).通过对改性蒙脱石吸附苯酚的XRD、TEM和热重分析的实验研究,发现改性后蒙脱石的层间距明显增大.实验结果表明随着改性活性剂质量浓度的加大,HDTMAB有机离子逐渐由单层变为双层直至三层.有机蒙脱石去除水溶液中苯酚的能力也相应地得到了很大的提高,吸附效果明显增强.     

对硝基苯胺在表面活性剂改性黄土中的吸附行为

研究了用阳离子表面活性剂改性的黄土对水中对硝基苯胺的吸附行为以及2，4-二氯苯酚对对硝基苯胺吸附行为的影响。结果表明，天然黄土和改性黄土对对硝基苯胺的等温吸附曲线均符合Freundlich方程，改性后的黄土对对硝基苯胺吸附能力明显强于天然黄土，改性黄土的吸附能力主要取决于阳离子表面活性剂的加入量；2，4-二氯苯酚与对硝基苯胺存在竞争吸附；2，4-二氯苯酚的非离子形态对对硝基苯胺在改性黄土上的吸附量的影响大于它的离子形态；对硝基苯胺在阳离子表面活性剂改性后的黄土上的吸附行为符合双模式吸附理论。     

改性蒙脱石的电动性质及吸附直接大红染料性能

采用多种化合物插层蒙脱石,制备不同电动电位(ζ-电位)的蒙脱石,用于吸附水体中的直接大红染料,并研究蒙脱石的ζ-电位与吸附直接大红染液的性能关系.研究表明:蒙脱石的ζ-电位对吸附染料性能有显著的影响,Ni²⁺与邻菲罗啉生成的螯合物改性蒙脱石及聚合羟基铝离子改性蒙脱石对染料的吸附性较好,脱色率可达90%以上,且前者对染料的吸附性基本与pH值无关.动力学研究表明:聚合羟基铝离子改性蒙脱石吸附染料较快,液膜扩散是主要的控速步骤,可用准一级动力学描述;而Ni²⁺与邻菲罗啉生成的螯合物改性蒙脱石吸附染料较慢,粒内扩散限速作用大,更接近准二级动力学模型.热力学研究表明:聚合羟基铝离子改性蒙脱石和Ni²⁺与邻菲罗啉生成的螯合物改性蒙脱石的吸附过程分别适合于Langmuir模型和Freumdlich模型,两者的吸附能力均约为22 mg·g^-1.     

蒙脱石层间阳离子交换的分子模拟

蒙脱石是地表最为常见的一种粘土矿物,层间阳离子交换是蒙脱石矿物的基本属性之一,并因此而成为被广泛应用的矿物材料.通过研究钠基蒙脱石(两层水状态)的阳离子交换特征,在分子层次上探究了K~+,Mg~(2+),Ca~(2+),Ba~(2+)从环境溶液进入蒙脱石层间并与Na~+离子的交换行为.模拟结果显示不同离子交换量顺序为:Ba~(2+)Ca~(2+)K+Mg~(2+),即水化能力弱的阳离子更容易和层间Na+离子发生交换;离子的水化能力还与其在蒙脱石层间的空间分布密切相关,水化能力最强的Mg~(2+)离子远离蒙脱石表面而倾向于出现在层间区域的中间,Ca~(2+)与Ba~(2+)离子则部分出现在结构层表面四面体取代位置;K~+离子的分布具有特殊性,被紧缚在硅氧烷六元环中央空穴处.阳离子进入蒙脱石层间是自由能下降的过程,进入层间的阳离子活动性远低于孔隙流体中的离子,其中Ba~(2+)离子的自扩散系数最低.本文在原子层次上揭示的蒙脱石阳离子交换动力学过程有助于加深对粘土矿物-流体相互作用机制的理解.     

表面活性剂对水泥浆体结合氯离子性能的影响

采用氯离子等温吸附方法,研究了十二烷基苯磺酸三乙醇胺(TEA-Lauryl Sulfate,TD)、十二烷基苯磺酸钠(sodium dodecyl benzene sulfonate,LAS)和十二烷基葡萄糖苷(dodecyl polyglucoside,APG)3种表面活性剂(分别为阳离子型、阴离子型和非离子型)对水泥净浆结合氯离子性能的影响,同时应用X射线衍射(XRD)和热分析(TG-DTG)等微观测试技术研究其机理.研究发现:阳离子表面活性剂使水泥净浆的氯离子结合能力明显增强;阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂使其氯离子结合能力减弱;相对比阴离子表面活性剂,非离子表面活性剂对氯离子结合影响较小.表面活性剂对氯离子结合的影响规律与表面活性剂添加方式无关.表面活性剂主要影响水泥浆体的物理吸附,而对化学吸附的影响并不显著.在上述工作基础上,建立了表面活性剂在水化产物表面吸附而对氯离子结合产生影响的双电层模型.     

活性炭自水溶液中对钇（Ⅲ）离子及其配合物的吸附

测定了吸附的速度曲线和等温线,研究了浓度、温度、溶液ｐＨ值、无机离子、配体和表面活性剂对吸附的影响．结果表明：吸附服从通用吸附等温式,吸附过程是焓驱动的放热、熵减的自发过程;吸附最佳ｐＨ值为４．８～５．５;ＯＸ－,ＳＣＮ－,Ｐ２Ｏ４－７,ＥＤＴＡ等配体与Ｙ（Ⅲ）的配合物的吸附符合Ｌｅｃｋｉｅ提出的吸附模型Ⅰ和Ⅲ;各类表面活性剂在活性炭的等电点前后,对吸附有转折性影响,阴离子表面活性剂ＳＤＳ有明显的增吸作用,而阳离子和非离子表面活性剂有明显的抑制吸附的作用     

阳离子/非离子复合表面活性剂改变油湿性砂岩表面润湿性机制

通过表面张力、接触角及Zeta电位测量首次研究并提出阳离子/非离子复合表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/辛基苯聚氧乙烯醚(TX-100)改变油湿性砂岩表面润湿性的吸附模型及机制。结果表明:阳离子/非离子复合表面活性剂CTAB/TX-100改变油湿性砂岩表面润湿性的效果比单一阳离子表面活性剂CTAB及非离子表面活性剂TX-100的效果更显著;CTAB与TX-100间存在良好的协同效应,CTAB分子预先吸附在油湿性砂岩表面充当锚粒子,TX-100分子通过疏水作用与其形成聚集体,从而提高了TX-100及CTAB在油湿性砂岩表面的吸附量;TX-100的存在也提高了CTAB与油湿性砂岩表面羧酸类物质形成离子对的能力,并使离子对的解吸附能力增强,因此改变油湿性砂岩表面润湿性的效果更显著。     

C12TAB和C12E7混合水溶液中胶团生成和表面层吸附

C12TAB/C12E7 混合体系的胶团化和表面层吸附行为表明, 在C12TAB水溶液中添加C12E7 使混合体系临界胶团浓度Ccmc 急剧下降, 表面张力降低效率明显提高, 而表面张力降低能力还出现大范围浓度内的增效. 和阴离子/ 非离子表面活性剂混合体系相比较, 阳离子/ 非离子表面活性剂容易形成混合胶团, 但界面吸附倾向相对不如前者强     

C12TAB和C12E7混合水溶液中胶团生成和表面层吸附

C12TAB/C12E7 混合体系的胶团化和表面层吸附行为表明, 在C12TAB水溶液中添加C12E7 使混合体系临界胶团浓度Ccmc 急剧下降, 表面张力降低效率明显提高, 而表面张力降低能力还出现大范围浓度内的增效. 和阴离子/ 非离子表面活性剂混合体系相比较, 阳离子/ 非离子表面活性剂容易形成混合胶团, 但界面吸附倾向相对不如前者强     

氧化活性炭吸附Cd（Ⅱ）离子及表面活性剂对其吸附量的影响

研究了氧化活性炭对Ｃｄ（Ⅱ）离子的吸附以及多种表面活性剂对吸附量的影响．发现氧化活性炭对Ｃｄ（Ⅱ）离子有较强的吸附作用,外加阴离子表面活性剂能显著提高Ｃｄ（Ⅱ）的吸附量,而外加阳离子和非离子表面活性剂则降低Ｃｄ（Ⅱ）的吸附量,并提出了活性炭吸附Ｃｄ（Ⅱ）的最佳条件     

非离子Gemini表面活性剂在固-液界面吸附的Monte Carlo模拟

利用Monte Carlo方法对非离子Gemini表面活性剂在固-液界面的吸附进行了模拟,得到了吸附层厚度、吸附量和链节密度分布,并用两阶段吸附模型拟合了吸附等温线。同时,对Gemini表面活性剂和传统表面活性剂在界面的竞争吸附进行了模拟。结果表明:随着对比温度的升高,单一非离子Gemini表面活性剂在疏水性界面的吸附层厚度减小,吸附量降低,吸附等温线符合两阶段吸附模型。在相同能量参数下,Gemini表面活性剂在界面吸附的能力远比传统表面活性剂在界面吸附的能力强,它可将表面上已吸附的传统表面活性剂解吸下来,从而影响界面性质。     

阳离子对阴离子型表面活性剂影响的分子模拟研究

使用密度泛函理论,在B3LYP/6-31G水平上,对十二烷基磺酸盐阴离子表面活性剂与阳离子(K+)形成的离子对进行结构优化,得到稳定的几何构型,进而从分子水平研究阴离子表面活性剂与阳离子之间的相互作用.计算结果表明,阳离子与表面活性剂的氧原子形成稳定离子构型,与阳离子结合后表面活性剂的极性头电荷减少从而降低了极性头间的排斥作用.进而利用介观层次的耗散粒子动力学,研究了阳离子加入对表面活性剂溶液体系表面张力的影响,结果表明,阳离子可显著降低阴离子型表面活性剂的临界胶束浓度,并提高其降低表面张力的效率.     

蒙脱石对水溶液中甘氨酸的吸附特性及机理

研究蒙脱石对不同浓度甘氨酸在水溶液中的吸附特性及机理。采用X线衍射(XRD)、全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)和等离子体发射光谱(ICP-AES)等手段对吸附样品进行性质表征。研究结果表明:蒙脱石平衡吸附量随甘氨酸浓度升高而增加,在甘氨酸浓度为0.01~0.20 mol/L范围内,蒙脱石吸附甘氨酸符合Freundlich等温吸附模型。蒙脱石层间阳离子解吸总量小于其对甘氨酸的平衡吸附量,且蒙脱石d(001)由1.528 nm减小到1.446 nm,揭示蒙脱石吸附甘氨酸是通过层间阳离子交换机制,但阳离子交换非惟一方式。蒙脱石吸附甘氨酸存在阳离子交换和端面吸附2种机制:通过COO-与蒙脱石端面正电基团间的静电作用力吸附甘氨酸两性离子;通过NH3+与蒙脱石层间基面氧原子形成氢键吸附甘氨酸正离子。     

表面活性剂对煤层气压裂伤害研究

 为评价压裂液中表面活性剂对煤层气压裂过程的影响,利用煤岩样品针对阳离子、非离子、阴离子表面活性剂和表面活性剂复配体系,开展膨胀性、润湿性、吸附性能、表面张力、煤岩伤害和煤层气吸附解吸附物理模拟实验。将不同表面活性剂和复配体系的煤岩膨胀高度、接触角、煤粉中吸附形态和吸附量、措施前后表面张力和煤岩渗透率、吸附和解吸附曲线进行对比分析,进而优选表面活性剂体系。研究结果表明：水和表面活性剂溶液对所选煤岩膨胀性影响不大;阳离子可以增加憎水性,非离子保持煤岩水润湿性,阴离子会增加煤岩水润性;非离子表面活性剂有利于扩大煤岩孔隙进而提高煤层气的解吸附作用;双子表面活性剂（GM）为点状吸附,烷基酚聚氧乙烯醚（OP）为平铺吸附,十八烷基三甲基氯化铵（1831）为连体状吸附;双子-烷基酚聚氧乙烯醚（GMOP-4）复配体系措施前后表面张力较低,大幅度降低了GM 的吸附量且对煤层气解吸附过程具有促进作用;GMOP-4 复配体系实现了阳离子表面活性剂在煤层气压裂措施中低成本、高性能的应用。     

表面活性剂对分光光度分析法的增效作用研究

本工作研究了阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂以及混合型表面活性剂存在下,茜素紫分光光度法测定微量铋的光度吸收曲线,表观摩尔吸光系数,最大吸收峰波长,以及工作曲线等。实验结果表明: (1)金属离子与显色剂反应时,加入微量表面活性剂,可以增大表观摩尔吸光系数,明显提高分析灵敛度。简称增敏作用。(2)由于分析体系中加入了长碳链的表面活性剂,可以形成胶囊状的三元络合物,使体系颜色向长波方向红移,因而,对被测体系起到一定程度的增稳作用。(3)对于被测金属离子与显色剂之间形成络阴离子的体系,加入阳离子表面活性剂,比加入非离子和阴离子表面活性剂起到的增稳增敏作用大。(4)加入表面活性剂与未加入表面活性剂所制得的工作曲线的线性关系是相同的,符合比尔定律。     

改性膨润土对水中敌百虫和敌敌畏的吸附性能研究

研究了用季铵盐阳离子表面活性剂四甲基氯化铵（TMAC）、四乙基氯化铵（TEAC）和十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）改性的膨润土对有机磷农药敌百虫和敌敌畏的吸附性能。结果表明，用阳离子表面活性剂改性的膨润土的层间距和有机碳含量与改性时所用表面活性剂种类有关；改性膨润土对水中敌百虫和敌敌畏的吸附能力优于原土，并且吸附量随阳离子表面活性剂碳链的增长而增大；同一长链阳离子表面活性剂改性的膨润土对敌敌畏的吸附能力大于敌百虫；温度升高不利于敌百虫和敌敌畏在改性膨润土上的吸附。     

表面活性剂对多壁碳纳米管吸附磺胺二甲嘧啶的影响

碳纳米材料在吸附有机污染物方面有很好的应用前景,表面活性剂和抗生素是近年来倍受关注的两类新兴有机污染物.以多壁碳纳米管(MWNTs)为吸附剂,磺胺类抗生素磺胺二甲嘧啶(SM2)为模型化合物,采用批量平衡法研究了表面活性剂共存时对SM2在MWNTs上吸附行为的影响.实验表明:准二级动力学方程能很好地描述SM2在MWNTs上的吸附动力学过程;在吸附等温线实验中,阳离子表面活性剂CTAB在低浓度时抑制SM2在MWNTs上的吸附,高浓度时显著促进SM2的吸附,而阴离子表面活性剂SDBS及非离子表面活性剂Tween-60均对SM2在MWNTs上的吸附起到抑制作用;在离子强度对CTAB和SM2竞争吸附的影响实验中发现,离子强度越高,CTAB对SM2在MWNTs上吸附的促进作用越强.     

表面活性剂插层改性累托石研究

结合累托石吸附和吉米奇表面活性剂耐酸碱性能,用3种吉米奇表面活性剂对累托石进行插层改性,并利用XRD、FT-IR和TEM对插层改性后的累托石进行表征.通过吸附实验显示,改性累托石的吸附能力与层间距成正比,3种改性累托石在25℃下对亚甲基蓝的最大吸附量分别达到45.56,37.81、40.82mg/g.     

4,5—二溴邻硝基苯基萤光酮离解作用的研究

本文用分光光度法研究了4,5-二溴邻硝基苯基萤光酮的离解作用,以及在阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂和阴离子表面活性剂存在下对该试剂离解作用的影响。     

4,5-二溴邻硝基苯基萤光酮离解作用的研究

本文用分光光度法研究了4,5-二溴邻硝基苯基萤光酮的离解作用,以及在阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂和阴离子表面活性剂存在下对该试剂离解作用的影响。