Cr-Al柱撑蒙脱石对矿坑水中重金属离子的吸附试验研究

针对某露天矿矿坑水中重金属离子含量较高的特点,采用天然钠基膨润土制备Cr-Al多金属复合柱撑蒙脱石,并开展了对矿坑水中重金属离子的吸附试验研究,探讨吸附时间、Cr-Al柱撑蒙脱石添加量、溶液pH值等3种因素对重金属离子去除率的影响,确定了Cr-Al柱撑蒙脱石对矿坑水中重金属离子吸附处理的最佳反应条件及去除率。研究表明:Cr-Al柱撑蒙脱石能够与矿井水中重金属离子Zn^2+、Cu^2+、Pb^2+发生离子交换反应,当设置反应时间为10h、溶液pH值为6、采用80~100目Cr-Al柱撑蒙脱石添加量为10.0g/L时,重金属离子Zn^2+、Cu^2+、Pb^2+的去除率分别达到83.9%、84.2%、84.4%,去除率最大,吸附效果最佳,为该露天矿矿坑水处理和再利用提供参考。

羟基Fe-Al、Cr-Al柱撑蒙脱石的制备及热稳定性研究

本研究采用钙基蒙脱石成功地制备了羟基Fe-Al,羟基Cr-Al柱撑蒙脱石。柱撑蒙脱石的层间距达到19 ,比表面积310m2/g ;层间域空间热稳定性可达700℃。文中对柱撑蒙脱石的制备条件、酸性的起因 。

Cr-Al、Fe-Al、La-Al柱撑蒙脱石的制备及其吸附特性

以天然钠基蒙脱石为原料,按n(总金属阳离子)/m(蒙脱石)=10 mmol/g的比例制备出Fe-Al、Cr-Al和La-Al柱撑蒙脱石;采用化学元素分析、X射线衍射分析、红外光谱分析等手段对柱撑蒙脱石进行表征;并研究3种柱撑蒙脱石对水中Cu2+离子的吸附性能及其影响因素。结果表明:Cr-Al柱撑蒙脱石层间距d(001)由原矿的12.406 1 nm增大到19.764 9 nm,柱撑效果优于Fe-Al和La-Al柱撑蒙脱石,Cr-Al柱撑蒙脱石在60℃、pH值为6、时间为12 h的条件下,使用12.0 g/L的添加量吸附Cu2+离子,去除率最高,吸附效果优于Fe-Al和La-Al柱撑蒙脱石。

HDTMA^+柱撑离子空间几何尺寸与柱撑蒙脱石层间排列方式的研究

用X射线衍射方法对不同柱撑浓度条件下制备的HDTMA+柱撑蒙脱石系列样品进行研究,结合有机离子的理论空间几何尺寸,提出有机柱撑离子在层间的不同排列展布方式。水平单层排列的HDTMA+离子可以有两种不同的排列方式并分别对应于柱撑产物的不同底面间距,水平双层排列虽然也可形成两种不同的排列方式,但是柱撑产物具有相同的底面间距,并用联锁嵌合结构解释了有机离子在水平双层和假三层排列模式下其实际总体高度要低于各单层高度数字之和。

柱撑蒙脱石的微结构变化研究

制备了柱撑蒙脱石，并运用^(27)Al核磁共振谱等技术对柱化溶液中的Al的状态进行了研究，运用X射线定向衍射技术、红外光谱、差热、热重分析及原子力显微镜等技术对往化粘土中Keggi结构的作用及热稳定性进行了研究.结果表明，AlCl3溶液在［OH－］／［Al^(3+)］＝2．4时水解生成的Kegin离子最多.柱撑蒙脱石层间距在自然状态下为2．53um，300℃灼烧后层间距稳定在1．83um，具有较好的热稳定性．

柱撑蒙脱石制备与表征

本文采用多种方法制备keggin离子，并探索出制备稳定keggin离子的适宜酸碱度，用此柱化剂制备出层间距为2．4～2．5nm的柱撑蒙脱石。应用X射线走向衍射技术、红外光谱、差热分析对往撑蒙脱石进行表征，用BET、吡啶吸附考察了其表面物理化学性质。结果表明，用Keggin离子制备出的柱撑蒙脱石其层间距在自然状态下为2．4～2．5nm，350C灼烧，层间距稳℃定在1．8nm，且具有耐热性能好、较大的比表面积和较强的Lewis酸位中心等特点．

铁层离-柱撑蒙脱石的结构初探

利用低角度X射线衍射分析、红外光谱、比表面积及孔结构分析,研究铁柱撑蒙脱石的结构特性,结果显示:经柱撑处理后的蒙脱石以层离结构为主,同时含有部分柱撑蒙脱石结构。前者为粘土片层与铁离子水解产生的聚合羟基铁的簇状物堆垛而成的卡房状孔结构,与XRD图上低角度衍射峰对应;后者则与(001)衍射峰对应。与柱撑结构不同,层离结构中,大量阴离子(NO3-)能够作为平衡铁水解聚合物正电荷的反离子而较稳定地存在,研究还发现铁层离-柱撑蒙脱石具有作为新型催化剂、吸附剂应用的前景。

Al-Mn柱撑蒙脱石的制备和微结构变化研究

以辽宁某地的钙基膨润土为原料 ,首先对其钠化改型得到适合制备柱撑蒙脱石的基质 ,然后采用取代法合成Al-Mn柱化剂 ,依此制备了Al-Mn柱撑蒙脱石 ,并运用X射线衍射分析、化学分析、红外光谱分析及煅烧试验等手段研究了Al-Mn柱撑蒙脱石的微结构变化和热稳定性 .结果表明 :n(Mn2 + )∶n(Al3 + )为 0 .5时 ,可得到层间距d( 0 0 1 ) 值为 1.8987nm的产物 ,30 0℃煅烧后其层间距稳定在 1.785 9nm ,具有较好的热稳定性 ;钠基膨润土经柱撑反应后 ,柱化剂进入了蒙脱石层间 ,同时蒙脱石骨架 [Si4O1 0 ] n 与层间柱化剂离子之间发生了成键反应 。

羟基铁铝柱撑蒙脱石Keggin结构的稳定性

本文利用Keggin结构可以发生类质同象置换的性质，制备了含过渡金属高于Fe的羟基铁铝往撑蒙脱石。运用紫外-可见吸收光谱、27AI核磁共振港等技术对柱化溶液中Fe和Al的状态进行了研究，运用X射线走向行射技术、红外光谱、顺磁共振等技术对柱化粘土中Keggin结构的作用及热稳定性进行了研究。结果表明，Fe／Al值对羟基铁铝柱化液的结构、d001值、柱化粘土的热稳定性均有较大的影响，随着Fe／Al值的增加，d001逐渐增大，热稳定性下降，过量的Fe对Keggin结构有破坏作用，Keggin结构的存在增加了位化粘土的热稳定性。

聚羟基铝柱撑蒙脱石吸附重金属离子实验研究

利用kegg in离子对蒙脱石进行柱撑制得聚羟基铝柱撑蒙脱石,研究柱撑蒙脱石对Cu2+,Cd2+,C r3+3种重金属离子的吸附。结果表明:未经焙烧的柱撑蒙脱石对Cu2+,C r3+离子的吸附性要比原矿好,而经400℃下焙烧的柱撑蒙脱石对Cd2+则有更好的吸附性。用腐殖酸对柱撑蒙脱石改性能提高柱撑蒙脱石对3种重金属离子的吸附性能,柱撑蒙脱石对3种重金属离子的吸附量都随pH值的升高而增加。另外还对柱撑蒙脱石对3种重金属离子的吸附动力学进行了研究,发现其动力学吸附过程可用E lov icb方程和一级动力学方程进行较好的拟合。

无机柱撑纯蒙脱石吸附Cu^(2+)的研究

该文采用羟基铝(离子)作柱化剂制备无机柱撑蒙脱石,探讨在不同投药量、吸附时间和pH值条件下,无机柱撑蒙脱石和纯蒙脱石对Cu2+的吸附效果,找出了吸附的适宜条件。结果表明,在相同条件下,无机柱撑蒙脱石对Cu2+的吸附效果优于纯蒙脱石,且两者的吸附等温线属于Langmuir型。

有机柱撑粘土(蒙脱石)的研究进展

有机柱撑蒙脱石是近年来受到广泛关注的一类有机 无机粘土复合材料,其优异的性能使其在许多领域都有巨大的应用潜力。本文综述了有机柱撑蒙脱石的起源、发展、用途及主要类型,探讨了有机柱撑蒙脱石的研究方向。

Zr/Al基柱撑蒙脱石矿物材料的红外光谱研究

在室温,用取代法配制了稳定的Zr/Al二元聚合阳离子(柱化剂).以蒙脱石为基质粘土,用稀溶液法制备Zr/Al基柱撑蒙脱石,XRD表征d001值为1.9～2.0 nm;加温到500 ℃并恒温2 h后, d001值为 1.9 nm;材料的热稳定性达到500 ℃以上.通过室温下和加温后不同材料的FTIR分析,发现Zr/Al二元聚合阳离子交换蒙脱石矿物层间域的阳离子后,改变了蒙脱石硅氧四面体中顶氧和底氧伸缩振动的强度,Zr/Al二元聚合阳离子和硅氧四面体中的底氧发生了化学键合,形成了稳定的[Si-O]…[H(O)-Al(Zr)]氢键,从理论上解释了Zr/Al基柱撑蒙脱石热稳定性较高的原因.

柱撑蒙脱石吸附与催化降解黄药的特性研究

以黄药水溶液为模拟对象,分别考察了粘土用量、吸附时间以及黄药初始浓度等参数对柱撑蒙脱石吸附黄药的影响.结果表明,改性后蒙脱石的结构变化对改善其吸附能力起到了关键作用.有机柱撑剂不仅改变了复合柱撑粘土中蒙脱石原有的亲水特性,同时改善了层间距中无机柱撑剂的物化特性,使得复合柱撑蒙脱石具有吸附速度快和吸附容量大的特点,并且提高了其催化性能.

无机柱撑蒙脱石对阳离子桃红染料FG的吸附脱色

把羟基铝聚合物引入提纯的蒙脱石层间 ,制备了无机柱撑蒙脱石。探讨了在不同投药量、吸附时间和pH值条件下 ,无机柱撑蒙脱石对阳离子桃红FG染料废水吸附脱色的效果 ,找出了吸附的适宜条件。结果表明 :在相同的条件下无机柱撑蒙脱石对阳离子桃红FG染料废水的吸附等温曲线 。

水热法制备钛柱撑蒙脱石及对水体中砷酸根的吸附

采用水热法制备了以四氯化钛为前驱物的钛柱撑蒙脱石,通过X射线衍射、热质量与差热分析和透射电子显微镜等手段对其结构进行表征,并研究其对水体中砷酸根的吸附作用．结果表明,水热法制备未经热处理的钛柱撑蒙脱石由于具有颗粒均匀、晶型完整、良好的稳定性以及高比表面积和表面羟基含量多等特点,对水体中的砷酸根有良好的吸附效果．随着对钛柱撑蒙脱石热处理温度升高,材料对水体中砷酸根的吸附能力呈明显下降趋势．

柱撑蒙脱石及其热处理产物孔性研究

用Keggin离子(聚合羟基铝离子)与蒙脱石作用制备了羟基铝柱撑蒙脱石.对羟基铝柱撑蒙脱石及其热处理产物采用X射线衍射分析(XRD)和比表面积(BET法)及孔径分析等方法对其进行了研究.XRD结果表明,羟基铝柱撑蒙脱石底面间距约为2.13nm,热处理(300-650℃)后转变为1.74nm左右.分析表明,铝柱撑蒙脱石比表面积增大为231.6m2/g,比原始蒙脱石增大约7倍.比表面积的增大主要是由于微孔的比表面积的增加,说明柱撑过程主要使蒙脱石的微孔孔隙增多.经热处理后,铝柱撑蒙脱石的孔性发生了很大变化:随着处理温度升高,其比表面积降低,平均孔径增大,微孔体积减少.比表面积的降低主要是由于微孔比表面积的降低.说明热处理使得铝柱撑蒙脱石微孔结构遭到破坏.

柱撑蒙脱石对水中砷(Ⅴ)的吸附研究

采用羟基聚合Al-Fe为柱化剂对蒙脱石进行改性,将制得的柱撑蒙脱石作为吸附剂,研究了其对水溶液中砷的去除效果及其影响因素。结果表明:对蒙脱石柱撑改性后能显著提高其吸附性能。平衡吸附量与平衡质量浓度之间的关系符合Freundlich和Langmuir等温吸附方程所描述的规律。用Elovich方程和双常数方程可以较好地拟合柱撑蒙脱石对As(Ⅴ)的动力学吸附过程。

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.

TDTMA^+-柱撑蒙脱石吸附硝基苯的实验研究

以阳离子表面活性剂(十四烷基三甲基溴化铵,TDTMBA)为柱撑剂,在不同浓度条件下(0.2CEC～2.5CEC)制备了一系列柱撑蒙脱石,并通过XRD对有机蒙脱石进行表征,研究季铵盐离子在层间的排列结构,同时针对TDTMA+-柱撑蒙脱石对硝基苯的吸附进行研究。实验结果表明,吸附去除率受硝基苯的初始浓度、反应时间等因素的影响,而与pH值没有太大的关系。经过柱撑改性后,粘土对硝基苯的吸附能力较原土有了明显的提高。随着层间柱撑浓度的增大,柱撑蒙脱石对硝基苯的吸附量也增大。另外钙基蒙脱石和平卧双层,倾斜单层以及倾斜双层的结构的TDTMA+-柱撑蒙脱石对硝基苯的吸附等温线符Freundlich和Langmuir等温方程,假三层结构的TDTMA+-柱撑蒙脱石对硝基苯的吸附等温线符合Linear等温方程,这表明前者是以表面吸附为主,后者是以分配作用为主。