本文通過選擇不同結構特征和碳鏈長度的有機絡合劑與長碳鏈陽離子表面活性劑共同改性膨潤土,制得一系列具有特殊結構與性能的新型多功能吸附材料,深入研究了改性膨潤土同時吸附處理水中有機污染物和重金屬的性能。利用現(xiàn)代分析測試技術,探討了改性膨潤土吸附性能與結構之間的構-效關系,重研究了雙陽離子、陽-非離子,以及陰-陽離子復合改性膨潤土對水中重金屬離子和有機污染物的協(xié)同吸附機制、規(guī)律及影響因素,試圖為拓展膨潤土的功能改性及其在廢水處理中的應用提供理論依據(jù)和技術基礎。論文取得了以下一些創(chuàng)新性成果： (1)提出了一種將改變表面性質與植入功能柱撐劑結合,復合改性膨潤土的新方法。季銨鹽陽離子表面活性劑CTMA和金屬有機絡合劑L能通過陽離子交換穩(wěn)定柱撐在膨潤土的片層結構中。復合改性后的膨潤土表面疏水性增強,層間距和比表面積發(fā)生明顯改變。例如,與單一改性膨潤土CTMA-Bent相比,用CTMA和AET復合改性的雙陽離子膨潤土,其層間距減小、比表面積增大；而用CTMA和TETA陽-非離子復合改性后的膨潤土,其層間距增大、比表面積減小。 (2)探明了復合改性膨潤土CTMA-L-Bent對水中重金屬離子和有機物的協(xié)同吸附機理及影響因素。復合改性膨潤土對水中有機物的吸附以分配作用為主,有機物的極性越弱,溶解度越小及辛醇-水分配系數(shù)越大,就越容易被優(yōu)先吸附；對水中重金屬的吸附主要為絡合反應,重金屬離子的水化能越小、所形成絡合物的穩(wěn)定性越高,越容易被優(yōu)先吸附。例如,CTMA-En-Bent吸附水中重金屬離子和有機污染物的順序分別為：Pb2+Cu2+Cd2+和對硝基苯酚苯胺苯酚。改性劑配比和溶液pH是影響復合改性膨潤土吸附性能的重要因素,在pH為4-10的范圍,復合改性膨潤土CTMA-L-Bent吸附水中重金屬離子和有機物的能力很強。CTMA-L-Bent能協(xié)同吸附水中有機物和重金屬：對有機物的吸附性能越好,對重金屬離子的吸附能力就越強。例如,當改性劑濃度相同時,用CTMA與氨羧絡合劑(乙二胺-En、三乙烯四胺-TETA和四乙烯五胺-TEPA)復合改性的膨潤土,對混合水溶液中重金屬離子和有機物的吸附能力均為：CTMA-TEPA-Bent CTMA-TETA-Bent CTMA-En-Bent。 (3)發(fā)明了復合改性膨潤土再生利用的新技術—酸浸潤法。用較低濃度(0.1～1.0 mol.L-1)的HCl溶液浸潤已吸附污染物的復合改性膨潤土,可將重金屬離子和有機物基本解吸,并可多次吸附處理水中有機物和重金屬離子,且吸附性能良好。例如,當用0.1 mol.L-1的HCl溶液浸潤吸附了對硝基苯酚(PNP)和重金屬離子(Pb2+)的雙陽離子復合改性膨潤土CTMA-AET-Bent時,振蕩2小時后,PNP的脫附率為93.5%,Pb2+的脫附率達97.8%。用再生后的CTMA-AET-Bent重復吸附處理PNP和Pb2+混合溶液,其效果與原復合改性膨潤土基本相當。
【學位單位】：浙江大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2010
【中圖分類】：X703
【部分圖文】：

振蕩吸附24小時，以 3000rpm下離心分離后分別測定溶液中PNP和M2+的平衡濃度。不同溫度下CTMA一En一Bent對混合溶液中對硝基苯酚和重金屬離子的吸附容量如圖2一6所示。由圖2一6可以看出，溫度升高不利于吸附的進行，CTMA一En一Bent對混合溶液中對硝基苯酚和重金屬離子的吸附容量在巧℃時達到最大。隨著溫度的升高，
【引證文獻】

相關期刊論文 前1條

1 郝建朝;連賓;劉惠芬;廖廣丹;王小波;徐曉燕;劉叢強;;三氯化鐵改性有機膨潤土包膜材料對六價鉻的動態(tài)吸附[J];農業(yè)環(huán)境科學學報;2013年03期

相關博士學位論文 前2條

1 劉牛;蒙脫石的有機修飾及其對四環(huán)素的吸附[D];華中農業(yè)大學;2012年

2 于海琴;膨潤土基吸附材料的制備、表征及其吸附性能研究[D];中國海洋大學;2012年

相關碩士學位論文 前6條

1 薛永麗;膨潤土基納米復合PCM制備及其建筑節(jié)能應用[D];大連理工大學;2011年

2 鄭博;活性白土在茜素紅染料廢水處理中的應用[D];陜西師范大學;2011年

3 劉賢君;快速物化轉化集成技術在有機污染事故應急處置中的應用[D];浙江大學;2011年

4 鄭東升;改性膨潤土的制備及其吸附性能的研究[D];西北農林科技大學;2012年

5 李月;兩種膨潤土復合顆粒的制備及其處理礦山廢水中錳的試驗研究[D];遼寧工程技術大學;2012年

6 張俊潔;新型吸附材料處理礦井水中Fe~(2+)、Mn~(2+)的試驗研究[D];遼寧工程技術大學;2012年

本文編號：2865762