發(fā)布時間：2018-04-11 14:24

  本文選題：減電荷 + 鋰化土�。� 參考：《廣東工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：目前,通過改變膨潤土內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性以提高其吸附性能一直是研究者關(guān)注的研究點,而增大膨潤土內(nèi)部硅氧烷表面是調(diào)整膨潤土內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性的方式之一,相關(guān)研究表明硅氧烷表面具有吸附有機(jī)污染物的能力。目前對膨潤土硅氧烷表面調(diào)控的研究多集中于對減電荷鋰化膨潤土進(jìn)行短碳鏈插層并研究其對帶苯環(huán)的小分子有機(jī)物(苯酚、硝基苯)的吸附性能,而對減電荷鋰化膨潤土本身吸附性能的探究工作還有待開展。同時減電荷鋰化膨潤土的制備目前多采用傳統(tǒng)加熱方式,加熱所需溫度高且時間長,制約了這類改性土在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用。針對目前存在的問題,本課題采用微波加熱法制備減電荷鋰化膨潤土,并對制備過程中各工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析;同時對減電荷鋰化膨潤土進(jìn)行表征以探明其內(nèi)部構(gòu)造變化;并將減電荷鋰化膨潤土應(yīng)用于對剛果紅與亞甲基藍(lán)這兩類染料廢水的處理,探究各反應(yīng)條件對其吸附剛果紅分子與亞甲基藍(lán)分子的影響,并對其進(jìn)行吸附動力學(xué)與吸附等溫線分析以探明吸附機(jī)理。通過相關(guān)實驗數(shù)據(jù)分析,得出以下研究結(jié)果:1、減電荷鋰化膨潤土的制備與表征的實驗結(jié)果顯示,微波加熱法可有效降低鋰化土的層間電荷,且層間電荷的下降對蒙脫石基本架構(gòu)的影響較小。其中,0.80CECLi-Bent的制備條件為:Q=40W/g,t=8min;0.67CEC-Li-Bent的制備條件為:Q=80W/g,t=4min;0.44CEC-Li-Bent的制備條件為:Q=80W/g,t=8min。制備所需的能耗與時間明顯少于傳統(tǒng)加熱方式。鋰化土在微波加熱的過程中,層間鋰離子脫去水分子進(jìn)入蒙脫石晶層結(jié)構(gòu)中,層間電荷逐漸下降,在減電荷的過程中,蒙脫石的晶層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)少許變形但基本架構(gòu)變化不大。微波減電荷的過程使得其層間原先附著在硅氧烷表面的水分子得以揮發(fā),鋰離子的遷移使得原本由鋰離子隔開的層間硅氧烷表面逐漸連接成片,另外蒙脫石對層間離子的作用力下降,片層之間形成帶有大量硅氧烷表面的孔隙,因此減電荷鋰化膨潤土的硅氧烷表面具有良好的連續(xù)性。當(dāng)層間電荷進(jìn)一步下降至原先的0.44倍時,雖其層間已經(jīng)坍塌,但蒙脫石晶層結(jié)構(gòu)仍然完整。2、減電荷鋰化膨潤土對剛果紅吸附性能實驗結(jié)果表明:減電荷鋰化膨潤土對100mg/L剛果紅溶液吸附效果基本隨著層間電荷的降低而升高,其中對于0.44CEC-Li-Bent,其在pH=6、投藥量1.6g/L、反應(yīng)時間60min時對100mg/L的剛果紅溶液吸附率達(dá)94.6%。減電荷鋰化膨潤土對剛果紅的吸附符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型與顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型;且與Freundlich吸附等溫模型擬合較好,即對剛果紅的吸附主要為非均勻表面吸附及多分子層吸附。減電荷鋰化膨潤土對直接染料的吸附效果要好于對酸性染料與活性染料的吸附效果。3、減電荷鋰化膨潤土對亞甲基藍(lán)的吸附性能實驗結(jié)果表明:減電荷鋰化膨潤土對200mg/L亞甲基藍(lán)溶液的吸附實驗結(jié)果顯示,其對亞甲基藍(lán)的吸附率要低于鋰化土,并隨著層間電荷的降低而降低。其中鋰化土在溶液pH=8、投藥量0.6g/L、反應(yīng)時間60min時對200mg/L的亞甲基藍(lán)溶液吸附率達(dá)99.9%。鋰化土與減電荷鋰化膨潤土對亞甲基藍(lán)的吸附過程與準(zhǔn)二級動力學(xué)模型及顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型擬合較好;且與Langmuir吸附等溫模型擬合較好,即產(chǎn)生交換吸附,溶液中亞甲基藍(lán)分子將膨潤土層間可交換陽離子置換出來,因此減電荷鋰化膨潤土對亞甲基藍(lán)的吸附效果隨層間電荷的降低而降低。
[Abstract]:In the process of microwave heating , the preparation conditions of the montmorillonite are as follows : Q = 80 W / g , t = 8 min , 0.44CEC - Li - Bent preparation conditions are as follows : Q = 80 W / g , t = 4 min ; 0.44CEC - Li - Bent is prepared under the conditions of : Q = 80 W / g , t = 4 min ; 0.44CEC - Li - Bent . The adsorption rate of charge - reducing lithiated bentonite on the Congo red is up to 94.6 % . The adsorption rate of the reduced - charge lithiated bentonite to the Congo red accords with the quasi - secondary kinetic model and the particle internal diffusion model , and the adsorption rate of the reduced - charge lithiated bentonite to the methylene blue is higher than that of the active dye . The adsorption effect of the lithium - reducing bentonite on the methylene blue is better than that of the quasi - secondary kinetic model and the intra - particle diffusion model .

【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X703;O647.3

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本文編號：1736363