双子羧酸型甜菜碱改性黏土对染料的吸附性能研究

为增强黏土材料对有机污染物的吸附,以双子羧酸型甜菜碱表面活性剂[1,2-双(N-甲基-N-羧甲基-十四烷基铵)乙烷,MCTA]为改性剂,改性了蛭石(Vt)和二氧化硅纳米片层(SL),制得两种有机黏土吸附剂MCTAVt与MCTA-SL。以染料柯依定(CG)为吸附质,考察了改性剂投加量、反应时间、初始pH、染料浓度、温度等因素对吸附性能的影响。结果表明,改性后的MCTA-Vt和MCTA-SL对CG的最大吸附量分别为131.13 mg/g和58.14 mg/g,相较于未改性的Vt和SL(23.70 mg/g和10.56 mg/g),吸附量有了大幅提升。吸附机理包括烷基链的疏水相互作用、羧基官能团的静电相互作用和分子轨道间的电子转移作用。采用双子羧基型甜菜碱作为改性剂,既可以为黏土提供疏水长链,改善其疏水性,增加其对有机污染物的吸附能力,又能够赋予黏土N^(+)阳离子和—COO^(-)阴离子官能团作为新的吸附位点,进而提高黏土的吸附能力。