本文關鍵詞：配合物柱撐蒙脫石復合材料的制備及應用研究

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【摘要】：隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,水污染、水資源短缺和水生態(tài)環(huán)境惡化等問題日益凸顯,已經(jīng)成為制約社會可持續(xù)發(fā)展的主要難題。其中,染料廢水污染是最嚴重的環(huán)境問題之一。蒙脫石價格低廉,儲量豐富,是一種有效的吸附劑,得到了眾多研究者的青睞。然而,天然蒙脫石不能很好地滿足使用過程中的要求,為了擴大蒙脫石的應用領域,必須對天然蒙脫石進行改性。本論文利用不同配合物改性劑制備出了三類配合物柱撐蒙脫石復合材料,并探索其對陽離子染料的脫色效果和吸、脫附機理,這可為染料廢水的治理和蒙脫石礦產(chǎn)資源的開發(fā)提供有價值的實驗資料和工藝依據(jù)。主要研究內(nèi)容及成果如下:(1)通過離子交換和配位作用合成了蒙脫石負載M(Ⅱ)-水楊醛縮-β-丙氨酸復合材料([M(Ⅱ)-L_1/MMT](M=Cu,Zn,Ni)),蒙脫石負載M(Ⅱ)-5,5’-亞甲基二水楊酸復合材料([M(Ⅱ)-L_2/MMT](M=Zn,Cd,Pb))和蒙脫石負載M(III)-水楊醛縮-2-氨基吡啶復合材料([M(III)-L_3/MMT](M=La,Er,Y)),并用XRD、FT-IR和TGA-DTA等測試手段對復合材料進行表征。結果表明,復合材料制備成功。(2)本論文著重探討了[Cu(Ⅱ)-L_1/MMT]對結晶紫(CV),[Zn(Ⅱ)-L_2/MMT]對亞甲基藍(MB)和[La(III)-L_3/MMT]對羅丹明B(RB)的脫色效果及影響因素。結果表明,[Cu(Ⅱ)-L_1/MMT]對CV的去除率達99.60%,[Zn(Ⅱ)-L_2/MMT]對RB的去除率達99.90%以及[La(III)-L_3/MMT]對MB的去除率達97.70%,均具有良好的脫色效果。與原土相比,[Cu(Ⅱ)-L_1/MMT]對CV的吸附量由285.6mg·g~(-1)提高到444.4 mg·g~(-1),[Zn(Ⅱ)-L_2/MMT]對RB的吸附量由240.2 mg·g~(-1)提高到312.1 mg·g~(-1),[La(III)-L_3/MMT]對MB的吸附量由285.0 mg·g~(-1)提高到421.2mg·g~(-1)。(3)通過吸附等溫線和吸附動力學擬合,結果表明,[Cu(Ⅱ)-L_1/MMT]對CV,[Zn(Ⅱ)-L_2/MMT]對RB以及[La(III)-L_3/MMT]對MB的吸附過程符合Langmuir等溫吸附模型,擬二級動力學模型較好地描述了其吸附動力學行為。熱力學分析表明,[Cu(Ⅱ)-L_1/MMT]吸附CV和[Zn(Ⅱ)-L_2/MMT]吸附RB是一個自發(fā)的、吸熱過程;而[La(III)-L_3/MMT]吸附MB是一個自發(fā)的、放熱過程。(4)本論文重點研究了以[Cu(Ⅱ)-L_1/MMT]、[Zn(Ⅱ)-L_2/MMT]和[La(III)-L_3/MMT]三種復合材料為吸附劑,來探討其各自對模擬二元混合染料體系的脫色效果。研究表明,[Cu(Ⅱ)-L_1/MMT]、[Zn(Ⅱ)-L_2/MMT]和[La(III)-L_3/MMT]對二元陽離子混合染料有良好的吸附性能和脫色效果。在二元混合體系中,當復合材料添加量充足時,其脫色率均能達到96%以上;但在添加量不足的情況下,各染料分子之間會存在競爭吸附,染料與吸附劑之間親和力強的優(yōu)先被吸附。
【學位授予單位】：華僑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB33;O647.3
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本文編號：1291117