有机改性膨润土的吸附性能研究

来源:南粤论文中心 作者:张一平 发表于:2010-02-22 11:21  点击:
【关健词】改性;膨润土;巯基;氨基
摘 要:将有机改性膨润土用于吸附重金属Hg+离子和有机污染物苯酚,实验 结果表明膨润土有机改性后,吸附重金属离子和有机污染物能力增强,其中巯基改性 样品的吸附性能又优于氨基改性的样品.有机改性膨润土对污染物稀溶液的吸附能 力强于浓溶液。再生样品的吸附性能有所降低.

1     引    言
重金属离子是机械加工、矿山开采、钢铁及有色金属的冶炼和部分化工企业排放废水中常 见的污染成分,苯酚是化工、农药和染料等工业排放废水中常见的高毒性有机污染物.这些污 染物质含量不是很高,但向环境排放的废水量大,并且它们在水中比较稳定,不易降解,因而对 环境的危害比较大.所以如何有效地去除污水中的有害物质是一个很有意义的课题.膨润土是 浙江省内储量丰富的一类天然矿物,其主要矿物成分是蒙脱石,其化学成分一般为(Na,Ca)o.33 (Al,Mg)2Si。O,o(0H)2•nH20,具有2:l型的层状硅酸盐结构.膨润土具有优良的阳离子交换性 能和吸附性能,所以自20世纪80年代以来被人们用来处理工业废水.但天然或者传统改性的 膨润土作为污水净化材料,均是以物理吸附或离子交换方式与水体中的有毒有害金属离子、无 机、有机污染物结合,达到水质净化的目的.但是物理吸附或离子交换方式都是可逆过程,导致 其吸附量或交换量受影响的因素很多.考虑到膨润土表面存在羟基,可以选用有机硅烷(如7. 巯丙基三甲氧基硅烷和了.氨丙基三甲氧基硅烷)作为偶联剂,其中硅烷中的甲氧基与膨润土 表面羟基的H发生消除反应,以接枝法引入所需特定功能的有机基团如巯基和氨基,达到有 机基团在膨润土表面键合的目的[1’2],而巯基、氨基又提供了与重金属离子螯合,与无机、有机 污染物结合的活性中心,从而为污水净化创造条件.
我们已经对膨润土的巯基功能化进行了研究【3    J,X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、红外 光谱(耵.IR)和扫描电镜(SEM)的表征结果均表明,膨润土表面成功地接枝上了巯基.在本文 中,我们合成了巯基和氨基功能化的膨润土,并将其作为新型废水处理材料,用于吸附模拟废 水中有毒重金属H孑+离子和有机污染物苯酚.2  实验部分
2.1    实验试剂与仪器 实验原料与试剂见表1,实验仪器见表2.

一                                                                                                                                                                                  表1   实验原料与试剂

紫外可见分光光度计                                        L
原子荧光光谱仪                                  A
多功能振荡仪                                               篡一

2.2膨润土的预处理
将钠型膨润土和水以固/液比lg:10mL的比例加入到三颈烧瓶中,激烈搅拌使之形成悬浊 液,再逐滴加入浓盐酸,使最终盐酸浓度为0.1mol/L.随后将溶液加热到90%,恒温12h且保持 激烈搅拌,待反应结束后,经离心处理并将所得固体部分用水反复洗涤直至无Cl一,最后,将固 体物质在1000C的条件下干燥过夜,制得H型膨润土,标记为HB.
2.3有机改性膨润土的制备 将预处理好的膨润土与一定浓度的硅烷偶联剂7.巯丙基三甲氧基硅烷(CH,O),Si
(CH2)3SH或7.氨丙基三甲氧基硅烷(CH30)3Si(cH2)3l'qH2的甲苯溶液混合成悬浊液(其中膨润 土:硅烷偶联剂:甲苯=lg:5n'anol:50mL),搅拌回流反应10h.反应结束后,将样品抽滤,甲苯洗 涤数次.将滤出样品置于索氏抽提器中,用乙醇(固/液比为lg:80mL)回流抽提24h,以除去未 反应的偶联剂.抽滤,取出样品,于真空1000C干燥2h,得到有机基团巯基或者氨基改性的膨润 土,分别标记为SH.HB和NH2.HB.(责任编辑:南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网)

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