本文關(guān)鍵詞：配合物柱撐蒙脫石復(fù)合材料的制備及應(yīng)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(huì)可持續(xù)發(fā)展的主要難題。其中,染料廢水污染是最嚴(yán)重的環(huán)境問題之一。蒙脫石價(jià)格低廉,儲(chǔ)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(kuò)大蒙脫石的應(yīng)用領(lǐng)域,必須對(duì)天然蒙脫石進(jìn)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(fù)合材料,并探索其對(duì)陽離子染料的脫色效果和吸、脫附機(jī)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(jià)值的實(shí)驗(yàn)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(fù)載M(Ⅱ)-水楊醛縮-β-丙氨酸復(fù)合材料([M(Ⅱ)-L_1/MMT](M=Cu,Zn,Ni)),蒙脫石負(fù)載M(Ⅱ)-5,5’-亞甲基二水楊酸復(fù)合材料([M(Ⅱ)-L_2/MMT](M=Zn,Cd,Pb))和蒙脫石負(fù)載M(III)-水楊醛縮-2-氨基吡啶復(fù)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(duì)復(fù)合材料進(jìn)行表征。結(jié)果表明,復(fù)合材料制備成功。(2)本論文著重探討了[Cu(Ⅱ)-L_1/MMT]對(duì)結(jié)晶紫(CV),[Zn(Ⅱ)-L_2/MMT]對(duì)亞甲基藍(lán)(MB)和[La(III)-L_3/MMT]對(duì)羅丹明B(RB)的脫色效果及影響因素。結(jié)果表明,[Cu(Ⅱ)-L_1/MMT]對(duì)CV的去除率達(dá)99.60%,[Zn(Ⅱ)-L_2/MMT]對(duì)RB的去除率達(dá)99.90%以及[La(III)-L_3/MMT]對(duì)MB的去除率達(dá)97.70%,均具有良好的脫色效果。與原土相比,[Cu(Ⅱ)-L_1/MMT]對(duì)CV的吸附量由285.6mg·g~(-1)提高到444.4 mg·g~(-1),[Zn(Ⅱ)-L_2/MMT]對(duì)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(duì)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(dòng)力學(xué)擬合,結(jié)果表明,[Cu(Ⅱ)-L_1/MMT]對(duì)CV,[Zn(Ⅱ)-L_2/MMT]對(duì)RB以及[La(III)-L_3/MMT]對(duì)MB的吸附過程符合Langmuir等溫吸附模型,擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型較好地描述了其吸附動(dòng)力學(xué)行為。熱力學(xué)分析表明,[Cu(Ⅱ)-L_1/MMT]吸附CV和[Zn(Ⅱ)-L_2/MMT]吸附RB是一個(gè)自發(fā)的、吸熱過程;而[La(III)-L_3/MMT]吸附MB是一個(gè)自發(fā)的、放熱過程。(4)本論文重點(diǎn)研究了以[Cu(Ⅱ)-L_1/MMT]、[Zn(Ⅱ)-L_2/MMT]和[La(III)-L_3/MMT]三種復(fù)合材料為吸附劑,來探討其各自對(duì)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(duì)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(dāng)復(fù)合材料添加量充足時(shí),其脫色率均能達(dá)到96%以上;但在添加量不足的情況下,各染料分子之間會(huì)存在競爭吸附,染料與吸附劑之間親和力強(qiáng)的優(yōu)先被吸附。
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB33;O647.3
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本文編號(hào)：1291117