【摘要】：有機粘土礦物的吸附研究是目前污水處理的熱點問題,對于開發(fā)成本效益的新型吸附劑具有指導意義。本文制備并表征了系列有機蛭石(organo-Vt)和有機二氧化硅納米片層(organo-SiNSs),詳細研究了產(chǎn)物的表面和結構特點。此外,以雙酚A和苯甲酸為代表性污染物,分別研究了二者(organo-Vt和organo-SiNSs)的吸附性能和吸附機理。研究結果如下:制備了含聯(lián)苯和聯(lián)吡啶Gemini表面活性劑(BHBP和DHBP)的organo-Vt。XRD、FT-IR和TG等表征結果表明,蛭石具有極低的飽和表面活性劑添加量(0.4CEC)。相比于DHBP-Vt,BHBP-Vt具有較大層間距和較高的表面活性劑負載量。BHBP-Vt和DHBP-Vt對雙酚A的最大吸附量分別為143.35和139.72 mg g~(-1),這是由于苯環(huán)之間的π-π相互作用略強于吡啶環(huán)和苯環(huán)之間的π-π相互作用所致。此外,還證明吸附的雙酚A和游離的雙酚A之間的π-π堆積也進一步促進了吸附過程。首次制備了含苯環(huán)和羥基Gemini表面活性劑(BHPD和BHHP)的organo-SiNSs。相比于BHHP-SiNSs,BHPD-SiNSs具有更大的層間距和更高的表面活性劑負載量。兩種organo-SiNSs可以快速吸附(10 min以內)水中的苯甲酸。BHPD-SiNSs和BHHP-SiNSs對苯甲酸的最大吸附量分別為81.72 mg g~(-1)和58.44mg g~(-1),這是由于π-π相互作用的強度遠強于氫鍵所致。此外,對上述兩個體系(organo-Vt和organo-SiNSs)進行了動力學、等溫線和熱力學研究。吸附后的吸附劑可通過簡單的乙醇或鹽酸洗滌實現(xiàn)三個循環(huán)的再生,實現(xiàn)吸附循環(huán)。
【圖文】：

圖 2.1 BHPD合成過程Fig. 2.1 synthetic process of BHPD合成的 BHPD 表面活性劑可通過一系列的表征方法來檢驗純度，例如熔紅外光譜分析、元素分析及核磁等。②含羥基的 Gemini 表面活性劑 BHHP 根據(jù) Liu 等[48]文獻合成。反應方程.2 所示。合成步驟如下：一定量的正丙醇、十六烷基二甲基叔胺與濃鹽酸霧消失后，加入一定量環(huán)氧氯丙烷�；亓鲿r再滴加一定量十六烷基二甲在回流條件下反應 5 h，即可得到 BHHP 粗產(chǎn)物。通過將產(chǎn)物用乙酸乙酯減壓蒸餾進行抽濾提純，并將混合物置于真空干燥箱中，在 60 °C 下干燥 得到產(chǎn)物 BHHP。

圖 2.5 BHBP 和 DHBP 紅外譜圖Fig. 2.5 FT-IR spectra of BHBP and DHBP性劑 BHBP 和 DHBP 的熔點分析、元素 212.7（±0.2） °C。元素分析計算值 C，C，75.21%；H，12.07%；N，3.55%。1H3.3（t, 16H），1.71（t, 4H），1.26（s, 5BP 具有很高的純度，可用于后續(xù)改性實 290.5（±0.1） °C。元素分析計算值 C， C，65.67%；H，11.95%；N，3.51%。1H4H），2.01（d, 4H），1.26（s, 52H），0的純度，可用于后續(xù)的改性實驗。片層的表征
【學位授予單位】：中國石油大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O647.3;X703

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本文編號：2590369