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(rùn)土,并利用傅里葉紅外光譜儀（FTIR）和X射線衍射（XRD）對(duì)其進(jìn)行表征,研究了該改性膨潤(rùn)土對(duì)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(rùn)土層間;當(dāng)復(fù)合改性膨潤(rùn)土投加量為5 g·L^-1,pH為3時(shí),其對(duì)活性紅X-3B的去除率可達(dá)99.15%;吸附過(guò)程符合擬二級(jí)動(dòng)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?chǔ)<0,吸附自由能變?chǔ)<0,吸附熵變?chǔ)<0,表明吸附為放熱和熵減少的自發(fā)過(guò)程.復(fù)合改性膨潤(rùn)土穩(wěn)定性受攪拌時(shí)間和溫度的影響不明顯,pH較低（pH<3）時(shí)穩(wěn)定性會(huì)降低.通過(guò)Zeta電位分析認(rèn)為,靜電作用為吸附的主要機(jī)理.經(jīng)過(guò)6次吸附/再生后,改性膨潤(rùn)土對(duì)活性紅X-3B的去除率仍在60%以上,表明復(fù)合改性膨潤(rùn)土具有較好的重復(fù)利用性.研究表明,該復(fù)合改性膨潤(rùn)土是一種對(duì)水體中活性紅X-3B具有良好吸附能力的吸附劑. 

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

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【部分圖文】：

膨潤(rùn)土與改性膨潤(rùn)土的XＲD圖譜

2期孫志勇等:殼聚糖/CTAB復(fù)合改性膨潤(rùn)土對(duì)活性紅X-3B的吸附為1．245、1．412和1．718nm．經(jīng)CTAB改性后，膨潤(rùn)土層間距由原土的1．245nm增大為1．412nm，說(shuō)明CTAB進(jìn)入膨潤(rùn)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(shuō)明殼聚糖進(jìn)入膨潤(rùn)土層間，與CTAB共同撐大了膨潤(rùn)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(jiàn)，改性前后膨潤(rùn)土的紅外光譜峰形基本一致，均出現(xiàn)了膨潤(rùn)土吸收峰，3626cm－1處的吸收峰為Al—O—H中羥基伸縮振動(dòng)吸收峰，3441cm－1處吸收峰為層間結(jié)構(gòu)水的羥基伸縮振動(dòng)吸收峰，1646cm－1處吸收峰為層間水分子羥基O—H彎曲振動(dòng)吸收峰，1039cm－1處吸收峰為膨潤(rùn)土晶格中八面體Si—O—Si的伸縮振動(dòng)吸收峰(任建敏等，2010)．通過(guò)比較3條譜線可以看出，與原土對(duì)比，CTAB改性膨潤(rùn)土與復(fù)合改性膨潤(rùn)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(gè)吸收峰，分別為CTAB與殼聚糖的—CH—對(duì)稱(chēng)和反對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)吸收峰;②C—H對(duì)稱(chēng)彎曲峰由膨潤(rùn)土原土的1443cm－1處分別移至1482cm－1與1475cm－1處．復(fù)合改性膨潤(rùn)土與CTAB改性膨潤(rùn)土的紅外光譜圖對(duì)比，主要變化為2929cm－1附近及2852cm－1附近兩個(gè)吸收峰增強(qiáng)，說(shuō)明膨潤(rùn)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(shuō)明殼聚糖插入膨潤(rùn)土層間．圖2膨潤(rùn)土與改性膨潤(rùn)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(rùn)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(rùn)土投加量對(duì)去除率的影響，結(jié)果見(jiàn)圖

m－1處．復(fù)合改性膨潤(rùn)土與CTAB改性膨潤(rùn)土的紅外光譜圖對(duì)比，主要變化為2929cm－1附近及2852cm－1附近兩個(gè)吸收峰增強(qiáng)，說(shuō)明膨潤(rùn)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(shuō)明殼聚糖插入膨潤(rùn)土層間．圖2膨潤(rùn)土與改性膨潤(rùn)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(rùn)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(rùn)土投加量對(duì)去除率的影響，結(jié)果見(jiàn)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(shí)，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(guò)5g·L－1后，吸附點(diǎn)位不能被充分利用，去除率變化較�。虼�，選擇5g·L－1為最佳投加量．圖3投加量對(duì)活性紅X-3B去除率的影響Fig．3InfluenceofthedosageonreactiveredX-3Bremovalrate圖4pH值對(duì)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(shí)，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(rùn)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(guò)高時(shí)，殼聚糖分子會(huì)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
[1]乙酸膨潤(rùn)土對(duì)孔雀石綠的吸附去除[J]. 覃岳隆,張寒冰,陳寧華,施華珍,冼東成,童張法,唐艷葵.  化工進(jìn)展. 2016(03)
[2]HDTMA改性蒙脫土對(duì)土壤Cr（Ⅵ）的吸附穩(wěn)定化研究[J]. 蔣婷婷,喻愷,羅啟仕,吉敏,林匡飛.  環(huán)境科學(xué). 2016(03)
[3]CTMAB對(duì)BS-12修飾膨潤(rùn)土的復(fù)配修飾模式[J]. 余璐,孟昭福,李文斌,任爽,吳瓊,劉偉,白丹.  土壤學(xué)報(bào). 2016(02)
[4]亞甲基藍(lán)在有機(jī)酸膨潤(rùn)土上的吸附行為[J]. 周娟,張寒冰,童張法,覃岳隆,陳光浩,宋振宇,陶靖鵬.  環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2015(03)
[5]兩種改性膨潤(rùn)土對(duì)含油廢水吸附行為的研究[J]. 邵紅,劉相龍,李云姣,丁佳.  環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(07)
[6]殼聚糖/蒙脫土插層復(fù)合物對(duì)活性紅染料的吸附熱力學(xué)研究[J]. 程華麗,李瑾,王涵,焦淑芳,馬啟敏.  中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(06)
[7]十六烷基三甲基溴化銨對(duì)膨潤(rùn)土負(fù)載納米鐵去除水中鉻（Ⅵ）的增強(qiáng)作用[J]. 彭秀達(dá),劉紅,秦雄,周亞端,馮濤.  硅酸鹽學(xué)報(bào). 2014(04)
[8]改性木屑對(duì)水中剛果紅的吸附性能研究[J]. 吳艷,羅漢金,王侯.  環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2014(07)
[9]陽(yáng)離子聚丙烯酰胺改性膨潤(rùn)土對(duì)靛藍(lán)的吸附性能[J]. 孫杰,趙新正,曾沛.  環(huán)境科學(xué)研究. 2013(09)
[10]羥基磷灰石對(duì)水中剛果紅的吸附作用研究[J]. 詹艷慧,林建偉.  環(huán)境科學(xué). 2013(08)



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