极性诱导季铵盐表面活性剂改性膨润土的制备及净水特性

为高效、经济及绿色地处理难降解有机废水,设想引入极性诱导效应,提高季铵盐表面活性剂对膨润土的功能改性效率,从而获得性能更优的改性膨润土材料,用于对难降解有机废水的吸附处理。设计一种“来源便利”的极性诱导季铵盐表面活性剂(3-氯-2-羟丙基十二烷基二甲基氯化铵,C12-CHDMAC),制备新型改性膨润土材料,即C12-改性膨润土。结果表明:①所得C12-改性膨润土所含表面活性剂关键元素C、H、N含量分别为23.51%、5.72%和2.65%,远高于常规类似结构季铵盐表面活性剂改性膨润土所含对应元素含量(分别为14.56%、3.99%和1.58%),成功获得了功能改性率更高的改性膨润土材料。②以吸附有机染料废水为例,考察C12-改性膨润土作为吸附剂吸附处理难降解有机废水的能力,其吸附容量为活性炭的203.21倍,具有较强的吸附净水能力。③通过系列化吸附动力学、吸附热力学和现代仪器分析技术,深入探究了C12-改性膨润土吸附处理难降解有机废水的作用行为,提出了相关作用机制的理论解释。④制备过程中产生的剩余滤液,具备直接回收重复利用或直接功能化使用的特性,以此可提高原料利用率,并杜绝生产废液的“二次污染”,因而所设计的制备工艺具有经济高效、绿色环保的优势。研究显示,C12-改性膨润土可以高效、经济及绿色地吸附处理难降解有机废水,应用前景良好。

CTMAB复合有机膨润土改性粉煤灰吸附高盐苯胺废水的特性研究

为了提高粉煤灰对高盐苯胺废水的吸附性能,首先通过正交实验优化了溴化十六烷基三甲胺(CTMAB)复合膨润土改性粉煤灰的条件。实验发现,CTMAB复合膨润土改性粉煤灰的最佳条件为:CTMAB2%、膨润土4%、浸泡时间2h、浸泡温度50℃。进而,考察了改性粉煤灰对高盐苯胺废水的吸附特性。结果表明:当盐度为10%、苯胺初始质量浓度为200 mg/L时,原灰对苯胺的吸附量为1.78 mg/g,而改性粉煤灰对苯胺的吸附量高达7.15 mg/g,明显高于原灰;当盐度由0增至15%时,改性粉煤灰对苯胺量由6.15 mg/g增至7.30 mg/g,高盐度有利于苯胺的吸附;改性粉煤灰对苯胺吸附过程更适宜用Freundlich方程描述。最后,通过比表面测定、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和EDS能谱分析,探讨了改性粉煤灰的结构及其改性机理。

CTMAB有机膨润土对水中磷酸盐的吸附去除作用

研究了天然膨润土、钠化膨润土和CTMAB(十六烷基三甲基溴化铵)有机改性膨润土对水中磷酸盐的吸附去除作用,考察了膨润土用量、振荡时间、溶液pH对磷酸盐吸附的影响,并绘制了吸附等温线。结果表明:CTMAB有机膨润土的吸附能力远大于原土,当pH值在酸性范围内时,磷酸盐的去除效率较高,吸附是一个快速的过程,可在60 min内达到吸附平衡,吸附等温线符合Langmuir和Freundlich方程。膨润土储量丰富、价廉易得,其改性产物可以成为处理磷酸盐污染,降低水体富营养化污染的高效吸附剂。

CTMAB-膨润土吸附水中有机物的性能及应用

本文用溴化十六烷基三甲铵(CTMAB)-改性膨润土,研究了CTMAB-膨润土吸附水中α-萘胺、β-萘胺、α-萘酚、硝基苯和苯胺的性能和适宜条件.结果表明,CTMAB-膨润土对水中有机物的吸附能力与CTMAB在膨润土上的实际交换量有关,也与作用方式和有机物辛醇-水分配系数有关.CTMAB-膨润土对五种有机物的去除率顺序为:α-萘胺、β-萘胺、α-萘酚>硝基苯>苯胺.

有机改性膨润土用于含铬废水处理和铬污染土壤修复的探究

用有机改性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）对钠基膨润土进行改性,研究了钠基膨润土改性前后对废水中Cr（Ⅵ）的吸附效果。探讨了吸附时间、溶液p H、膨润土投加量、吸附温度等对吸附效果的影响。实验得到钠基膨润土的最佳吸附条件：40 min、p H=7.0、15 g/L、20-30℃;改性膨润土的最佳吸附条件：40 min、p H=6.0、10 g/L、30℃。通过有机改性,吸附效果从50%显著提升至95%以上,表明改性膨润土对废水中Cr（Ⅵ）具有更好的去除效果。实验进一步探讨了改性膨润土对Cr（Ⅵ）的吸附规律,改性膨润土对Cr（Ⅵ）的吸附行为符合Langmuir方程,还初步考察了改性膨润土应用于铬污染土壤的修复效果,对铬污染土壤的修复效果明显优于钠基膨润土,去除率达90%以上。

膨润土的改性及在有机废水处理中的应用

膨润土是一种以蒙脱石为主要矿物的粘土岩，应用广泛，目前已越来越多的应用于废水处理中。但未经处理的膨润土吸附脱色的性能较差，故一般用于废水处理的膨润土往往要经过一次或两次改性处理，以增大其比表面积、改善其吸附能力。常用的改性方法有两种：活化法、添加改进剂法。改性膨润土具有吸附脱色性能优良、废水处理效果好等特点，从而扩大了其应用范围。

改性膨润土在有机反应中的应用

讨论了膨润土改性的不同途径 ,论述了改性膨润土在有机反应中的使用特点和催化效果 。

镍硅交联-有机柱撑改性膨润土的应用研究

制备了镍硅交联 有机柱撑改性膨润土 ,并应用于模拟废水、实验室废水 ,对水处理影响因素进行了优化 ,改性后膨润土对废水中CODCr、Cr6 + 、色度、浊度的去除率分别达到 4 8 8%、88 2 %、6 6 7%、85 9% ,处理效果显著。

膨润土的有机改性及吸附性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵(HTMAB)、自制的低分子质量聚胺及四甲基铵对膨润土进行有机改性,通过红外光谱、X射线检测分析证实,HTMAB可有效地与膨润土进行复合,并以一定角度倾斜于层间。不同有机胺改性膨润土对松香酸吸附性能的研究结果表明,改性膨润土中需复合一定强度的有机相,才能更有效地吸附有机污染物松香酸。

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。

膨润土纳米层间的有机改性及其影响因素

对膨润土纳米层间进行有机改性以扩大层间距 ,是制备有机物 /蒙脱石纳米复合材料的前提步骤。采用正交试验法 ,系统考察了膨润土纳米层间改性过程中反应体系的温度、pH值、固液比、季铵盐用量、反应时间等工艺条件对改性效果的影响。结果表明 ,在所有这些工艺条件中 ,对膨润土 0 0 1晶面间距的影响顺序为 :季铵盐用量 >膨润土 /水 (固液比 ) >反应时间 >反应温度 >pH值 。

有机改性膨润土处理含油废水的研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为改性剂,对纯化后的膨润土进行活化改性,制得了有机改性膨润土。通过对改性剂用量、有机膨润土投加量、废水pH值及吸附时间等因素的考察,系统研究了有机改性膨润土对废水中油的吸附效果,并通过XRD分析了改性剂用量对膨润土的结构影响。结果表明,CTAB能够进入到膨润土的层间,使其层间距增大。有机改性膨润土对含油废水有较好的去除效果,在25℃,当改性剂用量为20%,有机改性膨润土投加量为9 g/L,吸附时间为60 min,pH值为6时废水中COD的去除率可达85.84%,有机膨润土处理含油废水时的等温吸附曲线更好的符合Freundlich方程。

有机改性膨润土负载壳聚糖复合水处理剂的研究

以浙江三鼎科技有限公司的精选膨润土为原料,进行XRD表征分析成分组成,采用有机改性剂对其改性后负载壳聚糖,制备出一种新型复合水处理剂,并对其进行苯酚吸附和废水处理实验,研究了最佳的有机改性剂和最佳壳聚糖负载量以及最适宜处理的废水种类。结果表明,采用十八烷基二甲基苄基氯化铵改性膨润土,每克负载5mg壳聚糖用来处理炼油废水性价比较高,具备现实可行性。

Na基膨润土纳米层间有机改性研究

研究十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)、十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)、十二烷基三甲基溴化铵(DTMAB)等不同碳链长度的季铵盐对所制备的有机膨润土(001)面层间距的影响,同时研究CTMAB不同掺量对所制备的有机膨润土(001)面层间距的影响。通过X射线衍射(XRD)、热重(TG)、红外光谱(IR)等测试手段对有机改性膨润土进行结构和性能的表征。实验结果表明,季铵盐碳链长度的增加和掺量的增大都可以使得膨润土(001)面层间距增大,确定了有机改性剂的最佳掺量和碳链长度。制备的有机膨润土由于其层间较长的烷基链的存在,完成了膨润土的层间由亲水性向亲油性的转变,为有机膨润土在相变储能建筑材料、油漆、涂料等领域的应用奠定了基础。

膨润土的有机改性与球磨细小化及其助留性能研究

采用十八烷基三甲基溴化铵(STAB)对膨润土进行了有机改性并对改性膨润土球磨细小化。对制得的改性膨润土进行了扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)实验分析。结果表明,有机表面活性剂STAB已经进入膨润土的片层间,层间距由1.256nm增大到2.694nm;晶面间距增大的最佳实验条件为:STAB用量为40%,反应时间为4h,反应温度为75℃。通过对球磨后的改性膨润土进行SEM观察发现,球磨时间2h能使其颗粒基本达到亚微米至纳米级,粒度分布范围为100～500nm。对球磨改性膨润土与阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)协同助留废旧瓦楞箱纸板(OCC)浆的研究发现,粒度较小、均匀性较好的球磨改性膨润土的助留效果优于CPAM/改性膨润土助留助滤体系。

有机改性膨润土对己唑醇水悬浮体系物理稳定性的影响

利用4种季铵盐阳离子表面活性剂(十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)、十四烷基二甲基苄基氯化铵(1427)、十六烷基三甲基氯化铵(1631)和十八烷基三甲基氯化铵(1831))分别对钠基膨润土(Na-Ben)进行有机改性,制得4种有机膨润土(1227-Ben、1427-Ben、1631-Ben和1831-Ben)并进行了红外光谱及X射线分析,考察了4种有机膨润土在水中的悬浮性能及对5%己唑醇水悬体系物理稳定性能的影响。FT-IR及XRD分析结果表明,供试季铵盐阳离子的有机碳链均进入到膨润土的片层间。水中悬浮性能测定实验表明,1831-Ben在水中悬浮性能相对较好,而其它3种均不理想,特别是1227-Ben和1427-Ben表现出强烈的斥水现象。沉降试验表明,有机膨润土的使用有助于5%己唑醇水悬浮剂物理稳定性的提高,其中用1831-Ben制备出的水悬浮体系的物理稳定性明显优于其它3种,制剂析水率最低,屈服值与粘度最大,体系悬浮率最高,可见1831-Ben可以用作5%己唑醇水悬浮剂的抗沉降剂。

CTMAB插层有机膨润土的结构分析

通过X射线衍射(X-ray)、差(DTA)和热重(TG)等手段分析了不同工艺条件下制备的十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)插层有机膨润土(CTMAB-MMT),讨论了有机膨润土的结构和层间发生的有机化反应,确定了本实验的最佳工艺条件,首次提出了季铵盐在插层过程中分解出季铵离子头的观点。初步认为不仅体积较大的有机阳离子可以插入蒙脱石片层间,体积较小的有机阳离子也可以插入其中。

1631有机改性膨润土制备、应用及其性能表征

在介绍了１６３１ 改性膨润土的制备过程后，讨论了影响其吸附性能的因素，并以红外谱图、Ｘｒａｙ 衍射、扫描电镜。

NBR/有机改性膨润土复合材料的结构和性能及其对PVC的增韧作用

研究NBR/有机改性膨润土复合材料的结构、性能及其对PVC的增韧作用。采用X射线衍射仪、透射电子显微镜和扫描电子显微镜观察复合材料的微观结构发现 ,NBR大分子可插层进入有机改性膨润土层间。有机改性膨润土填充NBR硫化胶的物理性能优于未改性膨润土填充胶 ,10份有机改性膨润土的补强效果可达到 3 0份炭黑N3 3 0的水平。NBR/有机改性膨润土复合材料对PVC的增韧效果优于NBR ,且能保持较高的拉伸强度和弯曲强度。

用于有机废水处理的改性膨润土的制备新方法研究

提出一套不同于传统工艺的有机化膨润土制备方法,并首次采用COD(化学需氧量)与XRD(X射线衍射)双重指标衡量有机化膨润土的合成效果。COD测试表明,选择合适的改性剂种类和用量,是制备废水处理用有机化膨润土的两个前提。XRD分析说明,新工艺制备的有机化膨润土中蒙脱石的d001明显增大,有机改性剂长链分子已经插入蒙脱石矿物层间,合成效果良好。新的有机化膨润土合成工艺省去了过滤、洗涤、烘干、粉碎等步骤,能耗大大降低,成本优势明显,能够有力地促进有机化膨润土在废水处理领域的规模化应用。