以納米腐植酸和改性蒙脫土為原材料,通過冷凍干燥法制備了改性蒙脫土/納米腐植酸復(fù)合型吸附材料。采用紅外光譜（FTIR）、X-射線衍射（XRD）、掃描電鏡（SEM）及熱重分析（TG）等手段對其化學(xué)結(jié)構(gòu)、物相組分、微觀形貌及熱穩(wěn)定性進行表征,利用靜態(tài)吸附實驗對其吸附苯胺的工藝條件、熱力學(xué)及動力學(xué)進行系統(tǒng)研究。結(jié)果表明:復(fù)合材料官能團增多,反應(yīng)活性增強,晶型結(jié)構(gòu)變化不大,層間距增大,表面粗糙且多孔,熱穩(wěn)定性好;適宜的吸附條件為:納米腐植酸/改性蒙脫土用量0.06g/L,pH=2.14,吸附時間480min;吸附量及去除率分別為0.635mmol/g及71.6%;對苯胺吸附遵循單分子吸附的Langmuir模型,吸附過程自發(fā)且吸熱增熵,吸附動力學(xué)符合準二級動力學(xué)方程。 

【文章來源】：化工礦物與加工. 2016,45(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖１蒙脫土（ａ）和改性蒙脫土／納米腐植酸復(fù)合材料（ｂ）ＳＥＭ

討論２．１掃描電鏡分析（ＳＥＭ）圖１為蒙脫土及改性蒙脫土／納米腐植酸復(fù)合材料ＳＥＭ圖。由圖１可以看出，蒙脫土表面相對比較平滑且緊固，而經(jīng)冷凍干燥法制備的改性蒙脫土／納米腐植酸復(fù)合材料表面出現(xiàn)小孔，孔道表面粗糙，且有小的空隙存在，這使其比表面積增加，吸附位點增多，有利于對污染有機物的良性吸附。圖１蒙脫土（ａ）和改性蒙脫土／納米腐植酸復(fù)合材料（ｂ）ＳＥＭ２．２Ｘ－射線衍射分析（ＸＲＤ）蒙脫土及改性蒙脫土／納米腐植酸復(fù)合材料ＸＲＤ如圖２。圖２蒙脫土（ａ）和改性蒙脫土／納米腐植酸復(fù)合材料（ｂ）ＸＲＤ圖由圖２可知，蒙脫土改性前后的ＸＲＤ圖譜未發(fā)生明顯變化，表明改性蒙脫土／納米腐植酸復(fù)合材料晶體結(jié)構(gòu)變化不大。制備產(chǎn)物在２θ＝６．２°、１０．１°、１３．２°、１５．８°、１９．８°、２１．７°、２４．５°、２７．３°、３２．９°處出現(xiàn)強衍射峰，且２θ＝６．２°為蒙脫土特征吸收峰；２θ＝１９．８°、２７．３°為蒙脫土中ＳｉＯ２衍射峰；２θ＝３２．９°為蒙脫土中Ａｌ２Ｏ３衍射峰［７］。根據(jù)布拉格公式及蒙脫土相應(yīng)衍射峰２θ值，計算出蒙脫土及改性蒙脫土／納米腐植酸復(fù)合材料的層間距分別為１．３９９ｎｍ和１．７８３ｎｍ；蒙·２３··試驗研究·ＩＭ＆Ｐ化工礦物與加工２０１６年第４期

脫土層間距由改性前１．３９９ｎｍ增至１．７８３ｎｍ，說明納米腐植酸通過離子交換進入蒙脫土層間后，２４其層間距變大，這有利于其吸附特性增強。２．３紅外光譜分析（ＦＴＩＲ）圖３為蒙脫土及改性蒙脫土／納米腐植酸復(fù)合材料紅外光譜圖，測試條件：ＫＢｒ壓片，掃描范圍：５００～４０００ｃｍ－１。圖３蒙脫土及改性蒙脫土／納米腐植酸復(fù)合材料ＦＴＩＲ圖譜由圖３可知，３４３８、３３２２ｃｍ－１為酚羥基Ｏ—Ｈ伸縮振動峰，１６３０、１４１５ｃｍ－１為苯環(huán)骨架振動吸收峰，１１２３ｃｍ－１為甲氧基Ｃ—Ｏ反對稱收縮振動峰，改性蒙脫土／納米腐植酸復(fù)合材料甲氧基吸收峰幾乎消失，１２３０ｃｍ－１處出現(xiàn)較強的酚羥基彎曲振動峰，說明甲氧基被脫去形成酚羥基。１０４４、１０３３ｃｍ－１為伯醇伸縮振動，２７２５ｃｍ－１處為醛基伸縮振動吸收峰，１５９７、１４７４ｃｍ－１處為芳香環(huán)骨架伸縮振動，１３８９ｃｍ－１為羰基—Ｃ＝Ｏ伸縮振動峰，６９１ｃｍ－１為芳環(huán)單取代彎曲振動，８８７、８１２、５０７ｃｍ－１為新產(chǎn)生芳環(huán)活性物振動吸收峰，可見改性后蒙脫土中酚羥基增多，反應(yīng)活性增強，醚鍵斷裂，形成較多新的衍生物。２．４熱重分析（ＴＧ）圖４為蒙脫土及改性蒙脫土／納米腐植酸復(fù)合材料的ＴＧ曲線。圖４蒙脫土及改性蒙脫土／納米腐植酸復(fù)合材料ＴＧ曲線由圖４可看出，改性蒙脫土／納米腐植酸復(fù)合材料及蒙脫土熱失重過程出現(xiàn)兩個階段。蒙脫土（１１０～３８０℃）及改性蒙脫土／納米腐植酸復(fù)合材料（１１０～３５０℃）主要為水分及低分子

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3018620