镁盐改性凹凸棒土颗粒制备优化及磷吸附特性

采用镁盐改性和煅烧改性的方法制备改性凹凸棒土颗粒(Mg-TAP),利用正交试验确定了最优改性条件:MgCl2质量分数为40%,煅烧温度500℃,颗粒粒径1.0^(2).0 mm。通过XRF、XRD、FTIR等手段对制备的产品进行了表征,并结合等温吸附试验探讨了Mg-TAP对磷的吸附机理。结果表明,镁盐改性可以增加凹凸棒土晶体中碱金属离子含量,提高离子交换能力;高温煅烧可使凹凸棒土脱除部分结晶水,增加比表面积,并形成MgO和CaO等活性金属氧化物,其与水中磷酸根可形成MgHPO_(4)和Ca_(3)(PO_(4))_(2)沉淀;Mg-TAP对磷的吸附为单分子层吸附,最大平衡吸附量为16.41 mg/g。

CTMAB/凹凸棒土颗粒的制备及其吸附Cr(Ⅵ)性能研究

以凹凸棒土粉末为原料经一定工艺制得凹凸棒土颗粒,采用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)为改性剂,通过微波改性合成了CTMAB/凹凸棒土颗粒,确定了最佳制备工艺条件为煅烧温度550℃,改性剂浓度80 mmol/L,微波改性时间6 min。考察了Cr(Ⅵ)溶液初始浓度和p H的影响,当Cr(Ⅵ)溶液浓度为20 mg/L,p H=5.6,CTMAB/凹凸棒土颗粒投加量为4 g/L时,在最佳条件下制备的CTMAB/凹凸棒土颗粒对Cr(Ⅵ)的去除率为90.7%。结果表明:改性后CTMAB进入到了凹凸棒土颗粒的表面及孔道,使其所带电性由负转为正,因而对以阴离子重铬酸根存在的Cr(Ⅵ)有更好的吸附性能,且Zeta电位随p H升高而降低,与去除Cr(Ⅵ)效率变化一致。吸附过程符合Langmuir等温线和Lagergren准二级速率方程,表明吸附为一种快速的单分子层化学吸附。

新型凹凸棒土颗粒吸附剂对亚甲基蓝和刚果红的吸附研究

利用海藻酸钠和氯化钙的凝胶化,包埋制备有机凹凸棒土颗粒(GOAT)吸附剂,通过批量实验考察了制备的吸附剂对水中亚甲基蓝(MB)、刚果红(CR)的吸附行为。实验结果表明,GOAT对MB和CR的吸附行为都更符合准二级吸附动力学方程,吸附等温线符合Langumir方程。吸附量的大小与溶液的初始p H值有关,且增加盐浓度,GOAT的吸附能力增加。

海藻酸钠包埋凹凸棒土颗粒吸附剂的制备及其对单宁酸的吸附

利用海藻酸钠和氯化钙成球原理,包埋制备有机凹凸棒土颗粒(GOAT)吸附剂,通过SEM图和红外谱图进行表征,通过批量实验考察了凹凸棒土颗粒吸附剂对水体天然有机质单宁酸的吸附行为,结果表明,凹凸棒土颗粒吸附剂内部形貌和粉体吸附剂(POAT)相比无明显变化;平衡吸附量(142 mg/g)稍低于粉体吸附剂(148 mg/g);吸附速率较快,100min时吸附趋于平衡,吸附行为符合准二级动力学方程;吸附等温线符合Freundlich等温方程,吸附为放热反应;p H为6时吸附性能最佳。

铁改性热处理凹凸棒颗粒对水体磷的去除效果

传统粉末态除磷材料颗粒过细,从而导致其难与水分离,这极大限制了其在实际工程中的应用。以热处理颗粒态凹凸棒黏土为载体(1~2 mm),采用氯化铁(FeCl3)活性负载的方法制备颗粒态吸附磷材料,并详细研究了吸附材料除磷的最佳改性条件、反应时间、影响因素及其效率。结果表明:2 mol/L氯化铁溶液改性的凹凸棒达到最佳改性条件,且磷的吸附能较好地被朗格缪尔方程模拟,其最大吸附量为4.27 mg/g,是原状黏土固磷容量的2倍左右。铁改性凹凸棒土除磷效率受pH值的影响较大,当水体pH值从4提高到11,去除率下降了10%左右。吸附动力学表明,铁改性凹凸棒土对磷的吸附符合拟二级动力学方程,24 h内可以去除84.46%的磷。0.2 mol/L的盐酸对铁改性凹凸棒的再生效果最优,再生后吸附剂对磷的吸附效率下降40%左右。以上研究结果表明,铁改性凹凸棒土可以作为低浓度水体磷去除材料,具有较大的应用前景。