以殼聚糖和十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）為改性劑,制備了復(fù)合改性膨潤土,并利用傅里葉紅外光譜儀（FTIR）和X射線衍射（XRD）對其進(jìn)行表征,研究了該改性膨潤土對活性紅X-3B的吸附效果.結(jié)果表明:殼聚糖能插入CTAB改性膨潤土層間;當(dāng)復(fù)合改性膨潤土投加量為5 g·L^-1,pH為3時,其對活性紅X-3B的去除率可達(dá)99.15%;吸附過程符合擬二級動力學(xué)方程;吸附行為適于用Langmuir吸附等溫方程描述.由吸附熱力學(xué)方程計(jì)算得到,吸附焓變ΔH<0,吸附自由能變ΔG<0,吸附熵變ΔS<0,表明吸附為放熱和熵減少的自發(fā)過程.復(fù)合改性膨潤土穩(wěn)定性受攪拌時間和溫度的影響不明顯,pH較低（pH<3）時穩(wěn)定性會降低.通過Zeta電位分析認(rèn)為,靜電作用為吸附的主要機(jī)理.經(jīng)過6次吸附/再生后,改性膨潤土對活性紅X-3B的去除率仍在60%以上,表明復(fù)合改性膨潤土具有較好的重復(fù)利用性.研究表明,該復(fù)合改性膨潤土是一種對水體中活性紅X-3B具有良好吸附能力的吸附劑. 

【文章來源】：環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2017,37(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

膨潤土與改性膨潤土的XＲD圖譜

2期孫志勇等:殼聚糖/CTAB復(fù)合改性膨潤土對活性紅X-3B的吸附為1．245、1．412和1．718nm．經(jīng)CTAB改性后，膨潤土層間距由原土的1．245nm增大為1．412nm，說明CTAB進(jìn)入膨潤土層間，使層間距增大．繼續(xù)經(jīng)殼聚糖改性后，層間距進(jìn)一步增大為1．718nm，說明殼聚糖進(jìn)入膨潤土層間，與CTAB共同撐大了膨潤土的層間距(蔣婷婷等，2016;王通等，2010)．3．2紅外光譜分析由圖2可見，改性前后膨潤土的紅外光譜峰形基本一致，均出現(xiàn)了膨潤土吸收峰，3626cm－1處的吸收峰為Al—O—H中羥基伸縮振動吸收峰，3441cm－1處吸收峰為層間結(jié)構(gòu)水的羥基伸縮振動吸收峰，1646cm－1處吸收峰為層間水分子羥基O—H彎曲振動吸收峰，1039cm－1處吸收峰為膨潤土晶格中八面體Si—O—Si的伸縮振動吸收峰(任建敏等，2010)．通過比較3條譜線可以看出，與原土對比，CTAB改性膨潤土與復(fù)合改性膨潤土紅外光譜圖發(fā)生了以下變化:①紅外光譜圖在2929cm－1附近及2852cm－1附近出現(xiàn)兩個吸收峰，分別為CTAB與殼聚糖的—CH—對稱和反對稱伸縮振動吸收峰;②C—H對稱彎曲峰由膨潤土原土的1443cm－1處分別移至1482cm－1與1475cm－1處．復(fù)合改性膨潤土與CTAB改性膨潤土的紅外光譜圖對比，主要變化為2929cm－1附近及2852cm－1附近兩個吸收峰增強(qiáng)，說明膨潤土有中殼聚糖的出現(xiàn)(蔣婷婷等，2016;程華麗等，2014)．結(jié)合XＲD結(jié)論，說明殼聚糖插入膨潤土層間．圖2膨潤土與改性膨潤土的紅外光譜圖Fig．2FTIＲspectraofbentoniteandmodifiedbentonite3．3投加量的影響在25℃、pH為5．0的條件下，將復(fù)合改性膨潤土投入100mL濃度為100mg·L－1的活性紅X-3B模擬染料廢水中，攪拌50min，研究復(fù)合改性膨潤土投加量對去除率的影響，結(jié)果見圖

m－1處．復(fù)合改性膨潤土與CTAB改性膨潤土的紅外光譜圖對比，主要變化為2929cm－1附近及2852cm－1附近兩個吸收峰增強(qiáng)，說明膨潤土有中殼聚糖的出現(xiàn)(蔣婷婷等，2016;程華麗等，2014)．結(jié)合XＲD結(jié)論，說明殼聚糖插入膨潤土層間．圖2膨潤土與改性膨潤土的紅外光譜圖Fig．2FTIＲspectraofbentoniteandmodifiedbentonite3．3投加量的影響在25℃、pH為5．0的條件下，將復(fù)合改性膨潤土投入100mL濃度為100mg·L－1的活性紅X-3B模擬染料廢水中，攪拌50min，研究復(fù)合改性膨潤土投加量對去除率的影響，結(jié)果見圖3．由圖3可知，隨著投加量的增加，染料的去除率增加．當(dāng)投加量達(dá)到5g·L－1時，去除率達(dá)到94%以上，之后去除率變化較�。@是由于投加量增大，吸附點(diǎn)位增加，使去除率增加．當(dāng)投加量超過5g·L－1后，吸附點(diǎn)位不能被充分利用，去除率變化較�。虼耍x擇5g·L－1為最佳投加量．圖3投加量對活性紅X-3B去除率的影響Fig．3InfluenceofthedosageonreactiveredX-3Bremovalrate圖4pH值對活性紅X-3B去除率的影響Fig．4InfluenceofpHonreactiveredX-3Bremovalrate3．4初始pH的影響pH是影響去除效果的重要因素之一．在溫度為25℃，投加量為5g·L－1，活性紅X-3B濃度為100mg·L－1時，調(diào)節(jié)廢水pH．如圖4所示，在酸性條件下，活性紅X-3B去除率較高，這是由于殼聚糖中的—NH2被質(zhì)子化為—NH+3，使復(fù)合改性膨潤土帶正電荷，與染料分子中磺酸根間具有靜電作用，有利于吸附．但酸度過高時，殼聚糖分子會溶解流失，吸附效果變差．在堿性條件下，殼聚糖電離受阻，不619

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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