本文選題：烷基銨 + 絡(luò)合劑　； 參考：《廣西大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：膨潤土由于其獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)和較大的比表面積,常被用作吸附劑應(yīng)用于廢水處理中,其中烷基銨和絡(luò)合劑復(fù)合改性膨潤土是具有重要應(yīng)用前景的新型廢水吸附材料。本文采用烷基銨與絡(luò)合劑半胱胺鹽酸(CSH)作為改性劑對(duì)鈉化蒙脫石進(jìn)行復(fù)合改性,系統(tǒng)研究了烷基銨的結(jié)構(gòu)和制備工藝條件對(duì)改性劑在蒙脫石層間的負(fù)載量、賦存形式以及復(fù)合改性膨潤土結(jié)構(gòu)的影響,并對(duì)改性劑在蒙脫石上的吸附機(jī)理進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明:1.半胱胺鹽酸鹽/十六烷基三甲基氯化銨(CSH/CTAC)用量配比中CTAC的用量對(duì)改性劑在蒙脫石層間的負(fù)載量、賦存形式及其層間距有著決定性的影響。隨著CTAC用量的增加,CTAC在蒙脫石上的負(fù)載量增加,CSH的負(fù)載量減少,其復(fù)合改性蒙脫石的層間距增大,并出現(xiàn)混層結(jié)構(gòu),層間CTAC陽離子由一種“近液態(tài)”的構(gòu)型狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖虘B(tài)”,而CSH用量的增加對(duì)改性劑在蒙脫石層間的負(fù)載量及其層間距的影響不明顯。2.烷基銨碳鏈長度和芐基結(jié)構(gòu)對(duì)改性劑在蒙脫石層間的負(fù)載量、賦存形式,以及復(fù)合改性蒙脫石的結(jié)構(gòu)影響顯著。隨著烷基銨碳鏈長度的增加,復(fù)合改性蒙脫石的層間距和失重率增大,且在2850 cm-1附近的C-H對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收帶強(qiáng)度越大;烷基銨存在芐基時(shí),改性劑在蒙脫石層間的負(fù)載量減少,但其復(fù)合改性蒙脫石的層間距和失重率均增大。3.對(duì)于不同改性劑添加順序條件下制備的復(fù)合改性蒙脫石,CTAC和CSH在蒙脫石層間的負(fù)載量及復(fù)合改性蒙脫石的層間距均變化不大,但CTAC的負(fù)載量均遠(yuǎn)大于CSH的,說明CTAC比CSH更易于被蒙脫石吸附,提前進(jìn)入蒙脫石層間的CSH會(huì)被CTAC置換出來。4.反應(yīng)時(shí)間對(duì)CTAC和CSH在鈉化蒙脫石上的負(fù)載過程影響顯著。隨著改性時(shí)間的延長,改性劑在蒙脫石上的負(fù)載量呈先快速增加后緩慢增加的趨勢(shì),在l0min時(shí)達(dá)到平衡;CTAC和CSH在鈉化蒙脫石上的插層負(fù)載過程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型,且CTAC比CSH能更快地進(jìn)入蒙脫石層間。5.反應(yīng)溫度對(duì)CTAC和CSH在鈉化蒙脫石上的負(fù)載量影響較小,隨著改性溫度的升高,CTAC和CSH在蒙脫石上的負(fù)載量變化不大;Redlich-Peterson等溫線模型能更好地模擬CTAC和CSH在鈉化蒙脫石上的插層負(fù)載過程,說明CTAC和CSH在鈉化蒙脫石上的吸附可能主要在蒙脫石的非均勻孔隙或表面上。
[Abstract]:Bentonite is often used as an adsorbent in wastewater treatment because of its unique layered structure and large specific surface area. The composite modification of bentonite with alkyl ammonium and complex agent is a new type of wastewater adsorption material with important application prospects. In this paper, montmorillonite sodium montmorillonite was modified with alkylammonium and cysteamine hydrochloride as modifier. The structure and preparation conditions of alkylammonium montmorillonite on the loading amount of modifier between montmorillonite layers were studied systematically. The influence of the existing form and the structure of modified bentonite on the adsorption mechanism of modifier on montmorillonite was studied. The results of the study show that 1: 1. The amount of CTAC in the ratio of cysteamine hydrochloride / cetyltrimethylammonium chloride (CSH / CTAC) has a decisive effect on the loading amount, the existing form and the interlayer spacing of the modifier. With the increase of the amount of CTAC, the loading amount of CTAC on montmorillonite decreases, and the interlayer spacing of composite modified montmorillonite increases, and the mixed layer structure appears. The interlayer CTAC cations changed from a "near-liquid" configuration to a "near-solid" state, but the increase of CSH content had no significant effect on the loading amount and interlayer spacing of the modifier between montmorillonite layers. The carbon chain length and benzyl structure of alkyl ammonium have significant effects on the loading amount of modifier between montmorillonite layers, the existing form and the structure of composite modified montmorillonite. With the increase of alkyl ammonium carbon chain length, the interlaminar spacing and weight loss rate of composite modified montmorillonite increase, and the strength of C-H symmetrical stretching vibration absorption band near 2850 cm-1 increases. The loading amount of the modifier between montmorillonite layers was reduced, but the interlayer spacing and weight loss rate of the modified montmorillonite increased by 0.3. The loading amount of CTAC and CSH between montmorillonite layers and the interlayer spacing of composite modified montmorillonite prepared with different modifiers have little change, but the loading amount of CTAC is much larger than that of CSH. The results show that CTAC is easier to be adsorbed by montmorillonite than CSH, and CSH which enters the interlayer of montmorillonite in advance will be replaced by CTAC. 4. The effect of reaction time on the loading process of CTAC and CSH on sodium montmorillonite was significant. With the prolongation of modification time, the loading amount of modifier on montmorillonite increased rapidly at first and then increased slowly. The intercalation loading process of CTAC and CSH on sodium montmorillonite at l0min reached the equilibrium of quasi-second-order kinetic model. Moreover, CTAC can enter the interlayer of montmorillonite faster than CSH. The reaction temperature had little effect on the loading amount of CTAC and CSH on sodium montmorillonite. With the increase of modification temperature, the loading of CTAC and CSH on montmorillonite is not changed much. The Redlich-Peterson isotherm model can better simulate the intercalation loading process of CTAC and CSH on sodium montmorillonite. It is suggested that the adsorption of CTAC and CSH on sodium montmorillonite may be mainly on the heterogeneous pores or surfaces of montmorillonite.
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O647.3;X703

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本文編號(hào)：2004447