KOH/铝柱撑膨润土催化麻疯树油酯交换反应制备生物柴油

采用等体积浸渍法制备得到KOH/铝柱撑膨润土固体催化剂,催化麻疯树油酯交换制备生物柴油,探讨KOH负载量和酯交换反应条件对生物柴油转化率的影响及催化剂再生性能,并对催化剂进行SEM、XRD表征。结果表明:KOH/铝柱撑膨润土催化剂中最佳KOH负载量为15%;最佳麻疯树油酯交换条件为反应温度75℃、催化剂用量7%、反应时间3 h、醇油摩尔比25∶1。在最佳条件下,生物柴油转化率为99.2%;再生处理的催化剂催化酯交换反应,生物柴油转化率高达98%;铝柱撑膨润土经由等体积浸渍KOH处理后,颗粒粒径明显减小,排列更加紧密,其表面附着有鳞片状物质,催化剂具有较大的层间距,d001层间距为11.9 nm。

微波改性锆-铝柱撑膨润土对水中Cr(Ⅵ)的吸附

以膨润土为原料,通过微波辐射加热法制备锆-铝柱撑膨润土(MZAPB)吸附剂,研究了MZAPB加入量、溶液pH、吸附时间、温度等因素对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响。研究结果表明:当溶液初始Cr(Ⅵ)质量浓度为25mg/L、MZAPB加入量为10g/L、溶液pH为5.6、吸附温度25℃、吸附时间为60 min时,Cr(Ⅵ)的去除率可达到98%以上;MZAPB对含Cr(Ⅵ)模拟废水具有较好的处理效果且在60 min内达到Cr(Ⅵ)吸附平衡;吸附等温线可以用Langmuir方程进行较好的拟合。

铝柱撑膨润土吸附处理水中磷酸根和结晶紫

采用不同添加量(1~4 mmol/g)的聚合羟基铝离子(Al13)柱撑改性膨润土,制得系列铝柱撑膨润土(Al13-Bent)。采用X射线衍射、热分析、N2吸脱附比表面积分析等表征分析了其结构特点,比较了不同添加量Al13-Bent对水中磷酸根与结晶紫的吸附性能。结果显示,随着Al添加量增大,Al13-Bent的比表面积增大,柱撑产物的底面间距在添加量为2 mmol/g后达到最大,稳定于1.9 nm左右。Al13-Bent对水中磷酸根的吸附效果好于原始膨润土,且随着Al含量增加而提高。Al13-Bent在低Al添加量下对水中结晶紫虽有较好的吸附能力,但其吸附性能相比于膨润土原土却有所下降。就其吸附机理来看,层间域内Al13离子表面羟基与层间阴离子促进了对阴离子含氧酸根的吸附;由于Al13柱撑后,层间可交换阳离子减少,导致对阳离子型染料的吸附性能下降。

羟基铝柱撑膨润土负载纳米零价铁去除Pb(Ⅱ)

以具有良好吸附性能的羟基铝柱撑膨润土(Al-pillared bentonite,Al-PILC)为载体,通过Na BH_4还原Fe SO_4·7H_2O制得羟基铝柱撑膨润土负载纳米零价铁(NZVI/Al-PILC)。用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对NZVI/Al-PILC和纳米零价铁(Nanoscale zero-valent iron,NZVI)进行了表征。将NZVI/Al-PILC和NZVI分别用于合成废水中Pb(Ⅱ)的去除,考察了NZVI/Al-PILC和NZVI与Pb(Ⅱ)反应过程中介质p H、初始Pb(Ⅱ)浓度对其去除率的影响。结果表明:在相同实验条件下,NZVI/Al-PILC对Pb(Ⅱ)的去除率为91.8%,明显优于铁量相同的NZVI对Pb(Ⅱ)的去除率(56.2%),也远高于含铁量相同的NZVI和含土量相同的Al-PILC对Pb(Ⅱ)去除率的加和(70.6%),体现了吸附作用与还原反应之间良好的协同效应。NZVI/Al-PILC和NZVI对Pb(Ⅱ)的反应均符合Langmuir-Hinshelwood动力学方程,且反应速率与NZVI/Al-PILC和NZVI对Pb(Ⅱ)的吸附性能呈正相关。NZVI/Al-PILC呈现出比NZVI更加优异的重复使用性。

羟基铝柱撑膨润土负载纳米铁还原Cr(Ⅵ)

用具有良好吸附能力的羟基铝柱撑膨润土作载体,通过FeSO4与NaBH4反应制得羟基铝柱撑膨润土负载的纳米铁(nanoscale zero-valent iron supported on Al-pillared bentonite,NZVI/Al-PILC).用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)(、Brunauer-Emmett-Teller,BET)法对NZVI/Al-PILC进行了结构表征.以Cr(Ⅵ)为目标污染物,考察了NZVI/Al-PILC与Cr(Ⅵ)反应过程中,介质pH、不同起始浓度的Cr(Ⅵ)对其去除率的影响,并与相同铁含量的纳米铁(nanoscale zero-valent iron,NZVI)进行了比较.结果表明,在相同实验条件下,Cr(Ⅵ)与NZVI/Al-PILC反应120 min后去除率接近100%,不仅高于相同铁含量NZVI对Cr(Ⅵ)去除率(63.0%),而且也明显优于相同铁含量的NZVI和相同含土量的羟基铝柱撑膨润土对Cr(Ⅵ)去除率的加和(75.4%).

羟基金属柱撑膨润土吸附氟的性能研究

将膨润土进行改性制得4种羟基金属柱撑膨润土,用XRD考察了层间结构,并将它们应用于含氟废水的吸附处理中,研究了各种吸附剂的吸附速率、介质的pH、吸附剂用量、饱和吸附曲线和吸附剂的重复使用性。结果表明,改性得到的羟基金属柱撑膨润土的层间距都明显变大,在实验条件下对氟离子的吸附性能为羟基铁铝复合柱撑膨润土>羟基铁柱撑膨润土>羟基铝柱撑膨润土。该类吸附剂对氟离子还具有较好的重复使用性。

羟基铁铝柱撑膨润土异相Fenton光催化降解偶氮胭脂红B的研究

采用离子交换的方法制备羟基铁铝柱撑膨润土光催化材料,并通过X射线衍射分析(XRD)和紫外-可见漫反射吸收图谱对其进行表征,同时以羟基铁铝柱撑膨润土为异相光助Fenton催化剂,在不同实验条件下,探讨了催化剂对偶氮胭脂红B的光催化降解性能。实验结果表明,羟基铁铝柱撑膨润土具有高的光催化活性。偶氮胭脂红B的光助Fenton脱色过程服从伪一级动力学模型,与染料脱色相比,偶氮胭脂红B溶液的总有机碳(TOC)去除速率相对较为缓慢。在偶氮胭脂红B初始质量浓度为100mg/L、双氧水浓度为12mmol/L、pH等于4时,反应达到平衡后偶氮胭脂红B的脱色率达到98.21%,TOC去除率达到98.12%。实验结果结合偶氮胭脂红B光催化过程的紫外-可见扫描图谱探讨了偶氮胭脂红B的矿化历程。

Al-Fe柱撑膨润土的制备及其对活性艳红X-3B的吸附

利用 Fe3+,Al3+与碱液反应制备出 OH- Fe离子、Keggin离子 ,并由此制备出不同 Fe/ ( Al+Fe)比值的 Al- Fe柱撑膨润土 ,并对其吸附有机染料——活性艳红 X- 3B的效果作了研究 (与其他几种改性膨润土进行了比较 ) .结果表明 :用 Al- Fe柱撑膨润土的层间距被明显撑大 ,有机污染物的去除率高 .

含铁柱撑膨润土光催化降解Orange Ⅱ

制备了两种含铁柱撑膨润土(FeAlBent和FeBent),用XRD、BET、TEM对它们进行了性能表征。以偶氮染料OrangeⅡ为目标降解物,考察了它们作为复相Fenton催化剂的光催化性能,以及溶液的pH、H2O2浓度、催化剂用量对OrangeⅡ降解的影响,并与相应的均相Fenton反应进行了比较。结果表明FeAlBent和FeBent具有很高的比表面积(分别为194.2和114.6m2/g),用FeAlBent或FeBent作光催化剂的复相光助Fenton反应的催化性能明显优于相应的均相光助Fenton反应。此外复合铁铝柱撑膨润土(FeAlBent)比单一的铁柱撑膨润土(FeBent)在反应过程中具有更低的铁离子溶出量,它们还具有分离简单、重复使用性好等特点。

改性铝锆柱撑膨润土去除水中氟离子

采用微波辅助制备锆铝柱撑膨润土(MAZPB)作为吸附剂,研究其对水中F的去除性能,探讨了MAZPB投加量、溶液pH值、水中共存离子、再生能力等对氟吸附的影响.结果表明,在较宽的pH范围(3.5～10)内,MAZPB有较好的除氟效果,去除率均达89%以上.高浓度的Fe3+及CO32-共存能明显抑制MAZPB对氟的吸附.该吸附过程遵循Lagergren拟二级反应动力学.MAZPB吸附F符合Freundlich吸附等温模型.在实验条件下的吸附体系中,吸附机制主要为物理吸附.采用明矾对吸附F饱和的MAZPB进行再生后,其对F的去除率仍达81.93%.

铝-稀土柱撑膨润土的制备与表征

以内蒙古某地的钙基膨润土为原料,对其进行特性分析、钠化改型,再以改型膨润土为基质,采用常规水相合成法制备了蒙脱石层间铝-稀土柱撑膨润土(Al-Rare earth/Pillared Interlayered Clay)。借助X射线衍射分析(XRD),氮气吸附及扫描电镜(SEM)等分析手段,考察了碱化度、柱撑剂反应时间、柱撑反应温度和稀土元素种类对柱撑膨润土在层间距(d001)、比表面积(BET)等性能方面的影响行为。结果表明,当碱化度为2.5(以Al计),柱撑剂反应时间2 h,柱撑反应温度60℃,稀土元素Ce为复合柱撑剂时,500℃煅烧后铝-稀土柱撑膨润土的d001层间距稳定在1.845 nm,比表面积达299.9 m2·g^-1,具有较好的热稳定性。

膨润土的2种不同柱撑改性方式及其吸附重金属锌离子的比较

考察了钙基膨润土钠化过程中改性剂的用量,矿浆浓度,改性时间等对改性效果的影响,并测试了不同超声反应时间、陈化时间等条件下制备的钠化膨润土的性能,如:膨胀容,膨润值和阳离子交换容量CEC,然后分别以Al13-Cl和Al13-SO4方式嵌入矿物层间域中制备柱撑膨润土,考察和比较了不同陈化时间下2种柱撑膨润土煅烧前后的微观结构,及其对污水中锌离子的吸附去除效果,结果表明,Al13-Cl改性方法制备的柱撑膨润土对锌离子的吸附性能明显优于Al13-SO4柱撑效果。

Al-Zn柱撑膨润土的制备与表征

以钙基膨润土为原料,先对其钠化改性得到合适的钠基膨润土,制备铝柱柱撑膨润土,并首次制备了铝锌柱撑膨润土。运用X射线衍射分析(XRD)、X射线荧光光谱分析(XRF)、红外(IR)和差示扫描量热法(DSC)等手段对制备的柱撑膨润土进行了初步表征,结果表明:钠基膨润土经柱撑反应后,柱化剂进入到膨润土层间,热处理后在层间形成了比较稳定的复合氧化物柱子,与蒙脱石骨架发生成键反应,形成Si-O-Zn或Si-O-Al键,在600℃焙烧温度下,柱撑膨润土仍能保持层状。

稳定型与负载型FeS修复Cr(Ⅵ)污染地下水的可行性

纳米硫化亚铁(Nano-FeS)粒径小、比表面积大、反应活性高,但易团聚、易氧化的特点使其在地下水修复中的应用受到限制,通过改性可提高Nano-FeS的分散性和稳定性。本文选用羧甲基纤维素钠(CMC)及羟基铝柱撑膨润土(Alb)两种改性剂,制备了稳定型改性的CMC-FeS和负载型的Alb-FeS。分别从分散性、抗沉降性、抗氧化性、反应性和迁移性考察了两种改性Nano-FeS的性能。结果表明:Alb-FeS与CMC-FeS的分散性均较Nano-FeS得到明显改善;3d后Nano-FeS完全沉降氧化,CMC-FeS沉降3cm且开始氧化,而Alb-FeS沉降16cm却未氧化;在相同的实验条件下,Alb-FeS、Nano-FeS、CMC-FeS对Cr(Ⅵ)的去除能力从强到弱,去除率分别是85.16%、84.90%、82.78%。在粗砂、中砂与细砂介质中,3种FeS的迁移能力从强到弱依次为CMC-FeS、Alb-FeS、Nano-FeS;在3种介质中CMC-FeS的最大迁移距离分别是Nano-FeS的6.1倍、6.4倍和3.4倍,而Alb-FeS与Nano-FeS相比迁移性没有明显提高。综合考虑分散性、抗沉降性、稳定性、反应活性及迁移能力,实际应用中宜优先选择CMC-FeS作为Cr(VI)污染地下水的原位修复材料。