干湿循环作用下聚合物改性膨润土渗透特性研究

由于温度和降雨的季节性变化,填埋场覆盖层中的膨润土防渗材料会受到干湿循环作用,导致膨润土的防渗性能减弱甚至失效。本文采用自主研发的聚合物改性膨润土进行干湿循环作用下的渗透试验和一维膨胀试验,研究了聚合物改性膨润土的耐干湿循环性能;并结合XRD、离子浓度分析等微观测试方法分析了聚合物改性膨润土的改性机理和膨润土特性随干湿循环的变化机理。结果表明:聚合物改性膨润土在CaCl_(2)盐溶液中经历5次干湿循环后,渗透系数仅升高1个数量级,且比钠化钙基膨润土在经历相同循环次数后的渗透系数低5个数量级,证明了本文聚合物改性膨润土具有良好的耐干湿循环性能;钠化钙基膨润土在第6次干湿循环时几乎完全丧失了膨胀能力,而聚合物改性膨润土表现出显著更高的膨胀能力,因此可愈合干燥阶段形成的裂缝;聚合物改性膨润土的改性机理是聚合物对蒙脱石晶层进行插层与接枝、堵塞膨润土粒间孔隙。

阳离子聚合物/膨润土对苯酚的吸附及其机理研究

采用阳离子聚合物聚环氧氯丙烷二甲铵(EPI-DMA)和聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)分别对钠基膨润土进行了改性,研究了改性膨润土吸附苯酚的机理及其主要影响因素。实验结果表明,膨润土经阳离子聚合物改性后,吸附苯酚的能力大大提高。振荡时间、温度、pH值、离子浓度对阳离子聚合物/膨润土吸附苯酚的性能均有一定的影响。PDMDAAC/膨润土和EPI-DMA/膨润土分别在振荡时间为20 min和60 min时,达到吸附平衡;温度升高,吸附量下降,不利于吸附反应的进行;pH<pKa时,吸附效果较好;离子浓度对苯酚的吸附有加强作用。两种阳离子聚合物/膨润土对苯酚的吸附均同时符合Freundlich等温吸附模式。

阳离子聚合物/膨润土纳米复合吸附材料的性能及对红色染料的脱色

利用阳离子聚合物-聚环氧氯丙烷二甲胺为插层剂,采用“有机高聚物溶液直接插层复合法”制备了一系列阳离子聚合物聚环氧氯丙烷二甲胺/膨润土纳米复合吸附材料,经特性分析表明,经聚环氧氯丙烷二甲胺插层复合后的膨润土比表面积显著增加,表面电性由负值变为正值,颗粒的聚集程度增加,有较好的吸附和沉降性能.在此基础上,研究了还原大红R、分散大红S-R、活性艳红K-2BP等红色染料在复合膨润土上的吸附行为.结果表明,聚环氧氯丙烷二甲胺/膨润土对三种染料的吸附脱色能力明显大于钠基膨润土,平衡吸附量qe与平衡浓度Ce之间的关系均符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,吸附动力学行为遵循Langmuir方程所述规律.

阳离子聚合物聚环氧氯丙烷二甲胺/膨润土纳米复合材料的制备与性能

以阳离子聚合物聚环氧氯丙烷二甲胺(EPI-DMA)为纳米复合材料插层剂,对膨润土进行改性,系统考察了聚环氧氯丙烷二甲胺在膨润土纳米层间插层过程中反应体系的聚合物用量、反应时间、温度、pH值等工艺条件对插层效果的影响,并通过比表面积测定、Zeta电位测定、X射线衍射和透射电镜分析,对插层复合材料的结构和性能进行了研究,在此基础上初步探讨了其脱色性能.结果表明,最佳制备工艺为EPI-DMA的加入浓度7.0%,反应时间2.0h,温度75℃,体系pH值7.0.经聚环氧氯丙烷二甲胺插层复合后的膨润土比表面积增大,表面电性由负值变为正值,层间距、层间缔合结构和聚集程度增加,对红色染料废水具有较强的脱色效果.

阳离子絮凝剂的制备及絮凝性能研究

以二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺为原料,通过水溶液聚合法合成了阳离子高分子絮凝剂PDA。讨论了引发剂用量、单体加量、单体摩尔比、体系pH值和反应温度等因素对聚合产物相对分子质量的影响,分析了聚合产物相对分子质量和投加量对絮凝效果的影响。并将产物与国内市售絮凝剂HPAM和12358FS的性能进行了对比。

阳离子聚合物复合膨润土对活性染料染色废液的脱色效果初探

用2种阳离子聚合物复合膨润土来对活性染料染色后的废液进行脱色,用分光光度法测定脱色率,研究了复合膨润土中阳离子聚合物的含量、活性染料废液的pH值、温度对脱色效果的影响。结果表明:GTA复合膨润土中GTA质量百分数为30%,DMA复合膨润土中DMA的质量百分数为40%时,对活性染料染色废液的脱色率最大;中性或者偏碱性的条件比较适合两种阳离子聚合物复合膨润土对活性染料废液的脱色;DMA复合膨润土在活性染料废液温度为40℃时脱色效果最好,而GTA复合膨润土在50℃时脱色效果最好。

阳离子聚合物改性膨润土对六价铬的吸附特性研究

采用阳离子聚合物聚环氧氯丙烷二甲铵(EPI-DMA)和聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)分别对钠基膨润土进行了改性,研究了改性膨润土吸附Cr(Ⅵ)的主要影响因素.结果表明,膨润土经阳离子聚合物改性处理后,吸附Cr(Ⅵ)的能力提高了5倍以上.改性膨润土所使用的阳离子聚合物量、阳离子聚合物/膨润土的投加量、溶液pH值、温度、振荡时间影响其对Cr(Ⅵ)的吸附行为.阳离子聚合物负载量分别为99.6 mg/g的EPI-DMA/Bt和55.1 mg/g的PDMDAAC/Bt,在20℃、pH=4.0的溶液中,投加量为10 g/L反应120 min时,对Cr(Ⅵ)的吸附量分别为0.71 mg/g和0.56 mg/g.EPI-DMA/Bt和PDMDAAC/Bt对Cr(Ⅵ)的吸附符合伪二级动力学方程和Langmuir等温吸附模式.