碱性钙基膨润土对亚甲基蓝和刚果红的吸附去除

该文研究了碱性钙基膨润土(ACB)对水体中的亚甲基蓝(MB)和刚果红(CR)染料的吸附性能,考察了吸附剂用量、吸附时间及温度、pH及盐等因素对吸附效果的影响,同时进行了两种染料在碱性钙基膨润土上的吸附等温模型、吸附动力学模型研究。结果表明,ACB对MB、CR的脱色率随着吸附剂用量的增加而增加,在实验条件下,50 mg/L MB和100 mg/L CR的最佳吸附剂质量浓度分别为1.0 g/L和2.0 g/L;升高温度可以加快吸附速率,但对最终的脱色率影响很小;50 mg/L MB的吸附平衡时间在60 min左右,100 mg/L CR的吸附平衡时间在120 min左右;在pH=3～12时,ACB对MB的脱色率都稳定在99%左右,而适宜ACB吸附CR的pH=3～7,对CR的脱色率保持在90%左右;NaCl的加入对MB的吸附效果影响很小,对CR的吸附则有很强的抑制作用;ACB对MB的吸附同时符合Langmuir和Freundlich模型,而ACB对CR的吸附则更符合Langmuir模型;ACB对两种染料的吸附过程均符合准二级动力学模型,颗粒内扩散模型的拟合结果说明吸附过程存在颗粒内扩散作用。

碱性钙基膨润土的制备及其应用研究进展

碱性钙基膨润土是一种新型的阴离子型层状黏土材料。本文介绍了碱性钙基膨润土的制备方法、特性表征和制备机理,并比较了天然膨润土、活性白土和碱性钙基膨润土的形貌、结构和性能;论文还具体综述了改性膨润土在吸附分离、催化反应、复合材料制备中的应用研究现状,并提出有机-无机复合废水处理、固体催化剂制备、膨润土层间化合物材料开发是碱性钙基膨润土今后研究的主要发展方向。

有机改性磁性碱性钙基膨润土的制备及对Cu(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附

为提高磁性碱性钙基膨润土(magnetic alkaline Ca-bentonite,MACB)的吸附性能和磁稳定性,以壳聚糖和羧甲基纤维素钠的交联共聚膜(chitosan/sodium carboxymethyl cellulose copolymer film,CC)为改性剂,采用一步共沉淀法制备了CC改性的磁性碱性钙基膨润土MACB/CC(CC-modifiedmagneticalkalineCa-bentonite,MACB/CC),对改性前后材料的结构特性进行分析,并进行MACB/CC对Cu(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附性能研究。研究结果表明,有机共聚膜CC已成功负载在MACB表面,有机改性后的MACB/CC具备更好的磁分离性能和磁稳定性;Cu(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)在MACB/CC上的吸附是一个先快速而后缓慢的过程,吸附时间为60min时,MACB/CC对Cu(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附率已分别达到97%和85%;溶液的初始pH对MACB/CC吸附的影响明显,随着p H的升高,MACB/CC对Cu(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附率逐渐上升,在pH为7时对两种重金属的吸附率达到99%和92%;当Cu(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)共存时,MACB/CC对Cu(Ⅱ)的吸附能力大于Mn(Ⅱ);经5次循环利用后,MACB/CC对Cu(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附率仍分别保持在93%和90%以上;MACB/CC对Cu(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附符合Langmuir模型,Langmuir吸附容量分别为94mg/g和38mg/g,吸附过程可由准二级动力学模型描述,说明控制吸附速率的主要是化学吸附;MACB/CC对Cu(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附机理主要包括阳离子交换、表面沉淀和络合作用。总之,相对于MACB,经有机修饰的MACB/CC具有更好的吸附性能、磁稳定性和磁分离能力,是一种非常有应用前景的重金属废水吸附材料。

碱性钙基膨润土脱水材料的制备及表征

用活性白土与氢氧化钙制浆后干燥合成了碱性钙基膨润土脱水材料,考察了制备工艺对产品脱水率的影响,并进行了结构表征,在此基础上与木薯淀粉及分子筛脱水材料进行了比较.研究结果表明,该材料在60℃时的脱水率为12.1%,比分子筛高,与木薯淀粉相当.结构表征结果显示,碱性钙基膨润土热稳定性好,再生容易,吸附热小,层间距大,吸附水速度快.用于乙醇脱水的结果表明,碱性钙基膨润土可作为有机蒸汽脱水材料.

碱性钙基膨润土的制备工艺及在乙醇脱水中的应用

提出碱性钙基膨润土新型脱水材料,该材料用活性白土与氧化钙制浆后在干燥条件下合成。用正交试验方法考察了CaO用量、水土比、反应时间及反应温度对产品脱水率的影响,得到了制备碱性钙基膨润土脱水材料的优化工艺条件。所制备的产品应用于固定床乙醇气相脱水,得到了纯度为99.5%的无水乙醇。固定床脱水试验考查了空塔气速、温度对吸附性能的影响,为碱性钙基膨润土脱水材料的进一步推广应用提供参考。

碱性钙基膨润土的制备、表征与阴离子交换性能

碱性钙基膨润土是一种层状矿物材料,由于它具有特殊的阴离子交换容量,因此被得以广泛应用。本文利用新疆夏子街活性白土(H-MMT)与氧化钙、水制得碱性钙基膨润土(Ca-MMT),以阴离子交换容量(AEC)作为碱性钙基膨润土的评价标准;通过红外光谱、X射线衍射、热重分析等对碱性钙基膨润土的晶体结构和表面结构进行表征以及热稳定性的分析;考察了反应时间、反应温度、活性白土用量、水的用量和氧化钙用量对碱性钙基膨润土阴离子交换容量的影响,结合正交实验确定出碱性钙基膨润土的最佳制备工艺条件。在最佳工艺条件下制备出的碱性钙基膨润土的阴离子交换容量的测定结果表明:阴离子交换容量可达2.38mmol/g。

Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)在碱性钙基膨润土上的竞争吸附

碱性钙基膨润土(ACB)对废水中的二价重金属离子具有良好的吸附效果,然而,关于多种重金属离子在ACB上的竞争吸附规律尚不明确。本试验利用Langmuir竞争吸附等温模型拟合Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)在ACB上的吸附平衡数据,研究3种重金属离子在ACB上的竞争吸附规律,并对影响竞争吸附能力强弱的主要原因进行分析。研究表明,随着溶液中共存重金属离子的增多,ACB对每种重金属的吸附容量会呈现下降趋势,重金属之间存在相互抑制的竞争吸附作用;3种重金属离子在ACB上竞争吸附强弱的顺序是:Pb(Ⅱ)>Cu(Ⅱ)>Zn(Ⅱ),且Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的相互竞争作用最强;重金属的电负性及形成的表面沉淀产物是影响重金属离子在ACB上吸附强弱的关键因素。ACB在多种重金属离子共存时仍对Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)具有良好的吸附能力,在重金属吸附方面具有一定的选择性,且对毒性巨大的Pb(Ⅱ)具有优选的吸附性能,研究对于ACB实际工程化处理重金属废水具有一定的参考价值。

碱性钙基膨润土协同卤锑阻燃HDPE的研究

【目的】解决卤锑阻燃高密度聚乙烯(HDPE)复合材料燃烧时发烟量大、熔融滴落严重等问题。【方法】采用自制的碱性钙基膨润土(Ca-MMT)与卤锑阻燃剂复配阻燃HDPE,通过极限氧指数(LOI)、水平燃烧等级、力学性能和热稳定性等测试,研究Ca-MMT和卤锑阻燃剂对HDPE的协同阻燃效应。【结果】HDPE/DBDPE/Sb2O3/Ca-MMT复合材料的LOI由纯HDPE的19.60%提高至32.77%,水平燃烧等级由HB75级提高至HB级,且燃烧时不产生熔滴,具有良好的成炭效应;拉伸强度由13.35MPa提高至23.33MPa,力学性能良好;失重率由纯HDPE的96.17%降至86.50%,热稳定性明显提高。碱性钙基膨润土的最佳添加量为4%。【结论】自制的Ca-MMT与卤锑阻燃剂有较好的协同阻燃作用。

人工钠基膨润土

自然界的膨润土(Bentonite)绝大部分(世界70％～80％，中国90％)为钙基膨润土，性能比钠基膨润土差，生产厂通常用人工钠化的方法将钙基膨润土改型为钠基膨润土。为便于应用，常将钠基膨润土分为人工钠基膨润土和天然钠基膨润土。按蒙脱石层间可交换阳离子的种类和含量，碱性系数大于或等于1的为钠基膨润土，小于1的为钙基膨润土。

维生素C改性膨润土的制备及其在蔗汁脱色中的应用

利用维生素C改性碱性钙基膨润土制备了一种含有多羟基化合物的维生素C膨润土。通过单因素实验,分析了反应温度、时间、维生素C用量、分散剂浓度等因素对材料有机物含量的影响,获得最佳条件为:采用99.7%乙醇为分散剂加到维生素C加入量为80%的碱性土中,60℃下反应3h,维生素C膨润土的有机物含量达38.94%。结构表征说明该材料仍保持碱性钙基膨润土的层状结构和层间距,表面粗糙多孔,热稳定性好。将该材料与过氧化氢协同应用于甘蔗汁澄清脱色中,当40mL的蔗汁经碱性土调节pH后,依次添加2mL过氧化氢和0.3g维生素C膨润土,在50℃反应30min,脱色率可达62.98%。