改性埃洛石材料的制备及其对亚甲基蓝吸附行为的研究

使用硅烷偶联剂KH550改性埃洛石纳米管获得改性材料HNTs-APTS,并对其吸附亚甲基蓝的行为进行研究。利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X-衍射仪(XRD)对改性前后的埃洛石进行表征。考察了吸附时间和温度对吸附过程的影响,并采用Lagrange准二级动力学方程、Langmuir等温线方程及Freundlich等温线方程对实验数据进行拟合。结果表明,KH550成功负载到埃洛石表面;改性后材料的吸附能力大大提高。改性埃洛石对亚甲基蓝的吸附约在60 min达平衡,最大吸附容量为21.66 mg/g。其吸附过程符合准二级动力学方程,热力学较好地符合Langmuir等温线方程,且吸附过程为自发吸热,升高温度有利于吸附的进行。改性材料可重复再生6次,具有良好的再生性能,可在工业处理亚甲基蓝废水中使用。

硅烷偶联剂改性埃洛石/Fe3O4复合材料的制备及对Sb^(5+)的去除

通过原位沉淀法合成埃洛石-四氧化三铁(HNTs-Fe_3O_4),分别采用4种不同的硅烷偶联剂对其进行表面改性制备4种不同的吸附剂,对KH-108改性后的材料进行了结构表征,并对其在不同影响因素下对水溶液中5价锑的吸附效果进行了研究。结果表明,埃洛石已经被成功改性,其中3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷(KH-108)改性的HNTs/Fe_3O_4对水体中的Sb^(5+)具有最好的吸附效果。优化吸附p H为3,该吸附过程可以用准2级动力学和Langmuir方程进行很好的拟合,主要吸附机理是Sb^(5+)在吸附剂表面形成了内层络合物。

碱激发热改性埃洛石对养猪废水中氨氮的去除

为筛选处理养猪废水氨氮的高效吸附剂,以Ca(OH)2、NaOH和KOH为碱激发剂分别制备CA-X、NA-X和K-X 3种改性埃洛石吸附剂,通过SEM和FT-IR分析其表面特征变化,并探讨其在不同投加量、pH、时间条件下的氨氮吸附特点及热力学、动力学吸附过程。结果表明,改性后CA-X、NA-X和K-X孔隙明显增多,其对氨氮的去除率均随投加量增加呈对数趋势增长。在25℃、投加量15 g/L、初始pH 8.3、接触时间120 min时,三者的最大吸附量分别为19.66、16.33和14.75 mg/g,较改性前分别提高6.8、5.7和5.1倍。Langmuir方程和准二级动力学方程最适于模拟它们对氨氮的等温吸附过程和动力学过程,吸附过程受离子交换和颗粒内扩散等环节控制。因此,3种碱-热改性埃洛石可作为潜在的去除养猪废水氨氮的吸附剂并有效再生利用。

KH-550改性埃洛石对水中铀酰离子吸附性能的研究

利用硅烷偶联剂KH-550对埃洛石复合材料进行改性,获得了新型材料KH-550改性埃洛石,并对其进行了红外光谱和X-射线衍射图谱的检测,证明硅烷偶联剂成功嫁接在埃洛石上.同时,实验通过静态批式法探究了KH-550改性埃洛石对水中铀酰离子的吸附作用,分析了不同化学条件下,如浓度、p H值和离子强度等对改性埃洛石悬浮液吸附铀酰离子效果的影响.结果表明,KH-550改性埃洛石吸附铀酰离子的最佳埃洛石悬浮液浓度为1.0 mol·L-1,改性埃洛石对铀酰离子的吸附效果随离子强度的增大而减小,最佳p H值在7.5左右.用不同吸附模型对不同温度下的吸附行为进行拟合,发现用Langmuir模型拟合的效果更好(R2=0.998),最大吸附量为147.58 mg·g-1.用Lagrange准一级动力学和准二级动力学模型对吸附行为进行拟合,发现此吸附过程更加符合准二级动力学模型,最佳吸附时间为90 min.

改性不同形貌天然黏土负载纳米金催化剂的制备及催化性能研究

以有机硅烷接枝改性埃洛石纳米管(HNTs)和层状高岭土(Kaolin)为纳米金的载体、氯金酸为前体,通过液相还原法制备得到负载型金催化剂。以环己烷液相选择性氧化为模型反应,考察了还原剂的种类和载体的形貌对金催化剂催化性能的影响。结果表明,当纳米金的理论负载质量分数为1.5%时,以管状埃洛石为载体、NaBH4为还原剂制备得到的金催化剂样品1.5%Au/AE-HNTs上纳米金呈高度分散状态,平均粒径为2.6 nm;在模型反应中催化氧化性能较好,其中KA油的选择性达到83.06%,环己烷的转化率达到9.6%,且XPS表征结果显示Au0为主要催化活性价态。