羟基铝—铬复合柱撑蒙脱石的制备与表征

以辽宁某地的钙基膨润土为原料,钠化改型后采用共聚法合成Al-Cr柱化剂,制备了羟基Al-Cr复合柱撑蒙脱石,并运用X-射线衍射分析(XRD)、化学分析、比表面积测定等手段研究了材料的微结构变化和特性。结果表明:n(Cr3+):n(Al3+)为0.10时,可得到层间距d(001)值与比表面积分别为1.9194nm和165.7m2/g的产物,500℃煅烧后其层间距稳定在1.7313nm,具有较强的热稳定性;钠基膨润土经柱撑反应后,柱化剂主要以离子交换方式进入蒙脱石层间。

铬铝基柱撑蒙脱石的制备与孔道结构

以钠基蒙脱石为原料,采用取代法合成铬铝柱化剂,并用湿法工艺制备铬铝基柱撑蒙脱石,研究不同Cr与Al物质的量比和pH对柱撑蒙脱石制备的影响。研究结果表明:当Cr离子与Al离子物质的量比为2:1、加入100mL浓度为0.4mol/L NaOH时,可得到(001)层间距达2.0535nm的铬铝基柱撑蒙脱石,铬铝二元聚合羟基阳离子与钠基蒙脱石之间发生离子交换反应,进入膨胀的蒙脱石层间;铬铝柱撑蒙脱石的基本结构在离子交换过程中并没有发生改变,且发现铬氧八面体,但未发现铬氧四面体,铬离子倾向于以铬氧八面体的形式进入铬铝基柱撑蒙脱石层间;铬铝基柱撑蒙脱石的比表面积为170.4m2/g,孔容为0.1841cm3/g,介孔平均孔径为3.840nm,说明铬铝基柱撑蒙脱石比钠基柱撑蒙脱石、铝基柱撑蒙脱石和铬基柱撑蒙脱石具有较大的比表面积、较大的微孔和较小的介孔,铬铝柱撑蒙脱石是一种有用的催化和吸附材料。

聚羟基铁铝复合柱撑蒙脱石的微结构特征

利用Keggin结构可以发生类质同象置换的性质,制备了含过渡金属离子Fe的聚羟基铁铝复合柱撑蒙脱石。运用紫外-可见吸收光谱、^(27)Al核磁共振谱等技术对复合柱撑溶液中的Fe和Al的状态进行了研究。运用X射线定向衍射技术、红外光谱、顺磁共振等技术对复合柱撑粘土中Keggin结构的作用及热稳定性进行了研究。结果表明:Fe/Al摩尔比对聚羟基铁铝柱撑液的结构、d(001)值、复合柱撑粘土的热稳定性均有较大的影响,随着Fe/Al摩尔比的增加,d(001)逐渐增大,热稳定性下降,过量的Fe对Keggin结构有破坏作用,Keggin结构的存在增加了复合柱撑粘土的热稳定性。

Al-柱撑蒙脱石的制备及其特性研究

以辽宁某地的钙基膨润土为原料,钠化改型后,制备了Al-柱撑蒙脱石,并运用X射线衍射分析(XRD)、化学分析、比表面积测定、煅烧及吸附试验等手段研究了Al-柱撑蒙脱石的形成条件、微结构变化和特性。结果表明:当粘土悬浮液浓度为1.5％(以质量计)时,可得到层间距d_(001)值、比表面积分别为1.962 nm和180.5 m^2/g的产物,500℃燃烧后其层间距稳定在1.7313 nm,具有较强的热稳定性;钠基膨润土经柱撑反应后,柱化剂主要以离子交换方式进入蒙脱石层间;吸附试验表明:Al-柱撑蒙脱石较膨润土原土对水溶液中的Cr(Ⅵ)具有更强吸附去除能力。

羟基铝柱撑蒙脱石对水溶液中Cr^(6+)吸附作用的研究

采用辽宁某地的膨润土 ,制备了羟基铝柱撑蒙脱石 ,系统研究了原土及柱撑蒙脱石对水溶液中Cr6+ 的吸附作用 ,结果表明 :柱撑蒙脱石对水溶液中Cr6+ 的吸附作用明显优于原土 ,溶液在室温和起始 pH为 4 0的条例下 ,Cr6+ 的初始浓度 4 0mgL-1,柱撑蒙脱石投加量 4 0 gL-1,振荡吸附时间4 0min ,柱撑蒙脱石对苯胺去除率为 90 % ;柱撑蒙脱石对Cr6+ 的倒数吸附等温线近似成直线 ,符合Langmuir吸附公式。

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。

煅烧铝柱撑蒙脱石材料结合态Fe(Ⅱ)对邻硝基苯酚的还原转化研究

通过铝盐与蒙脱石（Na-Mt）反应制备了铝柱撑蒙脱石（Al-Mt）,同时采用X射线衍射（XRD）、红外光谱（FTIR）对在不同温度（200~600℃）下煅烧获得的铝柱撑蒙脱石产物（At-Mt-X）进行表征。探讨Fe（Ⅱ）与Al-Mt-X所形成的复合系统对邻硝基苯酚（2-NP）的吸附-还原降解行为,包括铝柱撑蒙脱石的煅烧温度、煅烧铝柱撑蒙脱石的表面酸位变化以及溶液pH值等条件对邻硝基苯酚还原转化的影响。结果表明,由于随着煅烧温度的升高,煅烧铝柱撑蒙脱石表面酸性位点会逐渐减少,使得其对Fe（Ⅱ）的还原性能增强;煅烧温度高于500℃时,煅烧改性产物与Fe（Ⅱ）形成的Fe（Ⅱ）/煅烧铝柱撑蒙脱石复合系统显著提高了Fe（Ⅱ）物种的还原活性,因而有效增强对2-NP的还原降解。此外,Fe（Ⅱ）/煅烧铝柱撑蒙脱石复合系统对2-NP的还原降解符合准一级反应动力学方程,表观速率常数（k）随pH值和铝柱撑蒙脱石煅烧温度的升高而增大。作为一种功能性矿物材料,煅烧铝柱撑蒙脱石在缺氧环境下能有效促进吸附态Fe（Ⅱ）物种对污染物的还原降解,煅烧温度与pH值是其中两个重要的制约因素。

羟基Fe、Al柱撑蒙脱石对庆大霉素的吸附行为

以蒙脱石(Mont)为原料,在不同OH/Fe物质的量比(x)和Fe/Al物质的量比(y)柱撑条件下制备出系列羟基铁(x OH/Fe-Mont)、羟基铝(OH/Al-Mont)和羟基铁铝(y Fe/Al-Mont)柱撑蒙脱石,采用XRD和FT-IR对柱撑蒙脱石进行表征,并研究了柱撑改性对蒙脱石对庆大霉素(Gen)吸附行为的影响.结果表明:柱撑蒙脱石对Gen吸附量显著提高,且Mont(42.83mg/g)<<OH/Al-Mont(63.50mg/g)<1.5OH/FeMont(70.50mg/g)<<0.025Fe/Al-Mont(87.20mg/g),吸附Gen最佳p H值为9.等温吸附适于采用Freundlich方程拟合,吸附动力学符合伪二级动力学方程,吸附3h可超过平衡吸附量的80%.XRD分析表明,羟基铁和羟基铝主导柱撑(y≤0.5)蒙脱石层间距扩增是吸附量增加的主要原因,而y Fe/Al-Mont中y≥1.0时,层间距并不是吸附量变化的的主导机制;FT-IR分析表明阳离子交换是Gen和铝离子进入蒙脱石的主导机制.

Fe-Zn-Al-柱撑蒙脱石催化剂的制备及其降解酸性橙Ⅱ性能

以铁为活性组分,钙基蒙脱石为载体,分别采用传统法、超声和微波辅助法制备了Fe-Zn-Al-柱撑蒙脱石(Fe-Zn-Al-Mt)系列催化剂。表征了催化剂的结构和表面性能,研究了不同Fe/Zn摩尔比、焙烧温度以及制备方法对催化剂性能的影响;并将该催化剂用于催化湿式过氧化氢氧化法(CWPO)降解酸性橙II(OII)染料废水。结果表明:采用Fe/Zn摩尔比为3/7、焙烧温度为500℃、微波辅助制备的Fe-Zn-Al-Mt催化剂在蒙脱石表面形成更多的活性组分(Zn Fe2O_4纳米粒子),用于CWPO降解OII染料废水时效果最佳,其中色度和化学需氧量(COD)去除率可分别高达99.9%和79.7%,Fe离子溶出量仅为0.27 mg/L。此外,微波辅助制备的Fe-Zn-Al(3/7)-Mt催化剂重复使用5次,均能使废水褪色,COD去除率仅降低了3.1%,总Fe离子溶出仅为0.42 mg/L。表明Fe-Zn-Al-Mt催化剂用于降解OII染料废水时具有较高的催化活性和稳定性。

二氧化碳氧化丙烷制丙烯催化反应的研究

以铬酸盐阴离子柱撑镁铝类水滑石为前体,制备了一系列不同原子比的铬镁铝复合氧化物,对其进行初步表征,并考察其对二氧化碳氧化丙烷制丙烯反应的催化性能.