磁性柠檬酸膨润土对六价铬吸附性能的研究

为改善膨润土对Cr(Ⅵ)的吸附性能,并提高其固液分离回收能力,研究构筑了一种壳聚糖修饰的复合磁性吸附材料——磁性柠檬酸膨润土(Magnetic Citric Acid Bentonite,MCAB),并利用SEM、XRD、VSM、FT-IR对改性前后的材料进行表征对比,结果表明壳聚糖中的-NH_2、-OH等功能基团及磁性Fe_3O_4微粒均负载到柠檬酸膨润土(Citric Acid Bentonite,CAB)上。MCAB对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究结果显示:相对于CAB,复合后的MCAB吸附性能明显提高,并具有良好的磁分离能力;p H值对Cr(Ⅵ)的吸附影响较大,最佳p H值在2.0~3.0;当吸附剂投加量为1.6 g·L-1、p H值为3.0、Cr(Ⅵ)的初始浓度为10 mg·L^(-1)时,MCAB对Cr(Ⅵ)的去除率高达99%;吸附等温方程和动力学方程的拟合结果分别符合Langmuir吸附等温模型和准二级动力学模型。由于MCAB上修饰的-NH2在酸性条件下易质子化,会增强对Cr(Ⅵ)的静电吸引作用,因此MCAB对Cr(Ⅵ)的吸附去除率得到了明显提高;同时,加磁赋予了CAB快速的固液分离能力。研究表明MCAB对模拟废水中的Cr(Ⅵ)去除效果良好,有望应用于实际废水中Cr(Ⅵ)的去除。

有机酸膨润土对刚果红的吸附性能研究

采用乳酸膨润土(LAB)和柠檬酸膨润土(CAB)作为吸附剂来研究其对水体中刚果红(CR)的吸附性能。结果表明,LAB和CAB对CR的吸附量高于活性白土(AC)和皂土(RB),在实验条件下,LAB和CAB对CR吸附的最佳投加量分别为0.8g/L和1.0g/L,pH值对LAB和CAB吸附CR的影响较大;LAB和CAB吸附CR均符合准二级动力学模型,同时存在颗粒内扩散作用;LAB吸附CR符合Langmuir模型,CAB吸附CR同时符合Langmuir模型和RedlichPeterson模型,LAB、CAB对CR的最大吸附量分别为377、384mg/g;LAB、CAB吸附CR以后吸附剂表面存在剥离现象,红外分析表明,CR在LAB、CAB上的吸附是化学吸附。

酸性膨润土催化合成柠檬酸三丁酯

以柠檬酸和正丁醇为原料,在自制酸性膨润土催化下合成了柠檬酸三丁酯。探讨了催化剂的结构特征及最佳催化条件。结果表明:酸性膨润土对柠檬酸三丁酯的合成具有良好的催化活性,最佳工艺条件下,收率可达93.50%。

柠檬酸对膨润土吸附镍离子的影响研究

采用平衡吸附法,研究了柠檬酸对膨润土吸附镍离子的影响。吸附结果表明,当Ni2+初始质量浓度为30 mg/L时,振荡反应90 min,介质pH为5,投加量为5 g/L时,膨润土对Ni2+显示了较好的吸附性能。动力学研究表明该吸附过程符合Lagergren二级动力学模型,等温吸附实验表明其吸附行为符合Freundlich模型。离子强度增大及柠檬酸存在时,会降低其吸附能力。解吸实验发现,通过柠檬酸间接与膨润土结合的Ni2+结合牢固程度较差,更易解吸出来。表明柠檬酸的存在对镍离子的吸附有抑制作用。

柠檬酸羟基铝防膨剂的制备及其性能评价

以柠檬酸、Al Cl36H2O、丙三醇和Na OH为原料,采用先络合后中和的方法制备了柠檬酸羟基铝防膨剂(THL-1),分析了防膨机理。THL-1中含有大量的多核羟桥铝离子,多核羟桥铝离子带有大量正电荷,对钠基膨润土表面的负电荷具有较强的吸附作用。考察了在无Al(OH)3沉淀生成的条件下,柠檬酸与Al Cl36H2O的配比关系,研究了Al Cl36H2O含量及p H对防膨率的影响,考察了THL-1的防膨效果、耐水冲洗性能及其与压裂液的配伍性等。实验结果表明,当Al Cl36H2O含量大于17.5%(w)时,THL-1对钠基膨润土的防膨率大于90%,且趋于平缓。THL-1的防膨率与KCl相当,达93.6%,但耐水洗性能比KCl好,具有长期稳定钠基膨润土的作用;与TDC-15等阳离子聚合物型黏土稳定剂相比,THL-1具有防膨速率快、防膨率高、防后水质清等优点,且与压裂液具有良好的配伍性。

柠檬酸对Re(Ⅶ)在不同压实密度钠基和钙基膨润土中扩散的影响

柠檬酸是自然界广泛存在的一种有机酸,可通过络合作用影响放射性核素的迁移。通过贯穿扩散法,研究了柠檬酸对Re(Ⅶ)在压实密度为1.40~1.80 g/cm^3的钠基和钙基膨润土中的扩散行为,得到了有效扩散系数De和岩石容量因子α等扩散系数。结果表明:Re(Ⅶ)在钠基和钙基膨润土中扩散的De和α等均随着压实膨润土密度ρ的增大而减小;与钙基膨润土相比较,Re(Ⅶ)在钠基膨润土中得到的扩散系数较小、吸附分配比较大,表明钠基膨润土的阻滞性能更好;同时加入柠檬酸后Re(Ⅶ)在钠基和钙基膨润土中的扩散系数和吸附分配比K d均增大。实验得到膨润土的零点电位点均小于7.0,表明膨润土呈电负性,不易吸附阴离子形式存在的Re(Ⅶ)。吸附试验表明加入柠檬酸后,钠基和钙基膨润土对Re(Ⅶ)的K d增大,并随着柠檬酸的浓度增加而增大。通过公式拟合得到Re(Ⅶ)在膨润土中扩散的De与有效孔隙率εacc均符合Archie定律,其胶结因子n分别为2.14和2.19。同时得到扩散的表观扩散系数Da与膨润土压实密度均呈指数关系,均符合核素在黏土中扩散的规律。

膨润土去除铅的研究

赤峰高纯膨润土,蒙脱石的含量较高,是一种具有的药用价值的钙基膨润土,但其铅量高达49.6 ppm,超过国家和出口标准。因此,如何降低该膨润土的含铅量至关重要。以柠檬酸为络合剂,对钙基膨润土中的铅进行去除。考察了络合剂种类、络合剂用量、反应温度、反应时间和料浆浓度等因素对膨润土除铅效果的影响。结果表明:最佳柠檬酸用量为50g/L,反应温度150℃,反应时间300 min,料浆浓度6%,得到的膨润土中固体铅含量9.15ppm,达到了((10 ppm)的国家标准,可作为药用膨润土的原料。因此,研究除去该钙基膨润土中的铅,使其达到药用膨润土的要求,对充分利用和开发该膨润土具有重要意义。

柠檬酸改性膨润土对苯酚吸附性能研究

以柠檬酸为改性试剂,制得柠檬酸改性膨润土。通过单因素实验研究改性土在吸附时间、吸附溫度、吸附剂用量、不同苯酚初始浓度、pH等条件对苯酚的吸附效果,结果表明,在吸附时间1 h,温度为50℃,改性土的投加量为3 g/L,苯酚初始浓度为200 mg/L,pH值为7时达到最佳的吸附效果,最大吸附量为28.02 mg/g,去除率为42.44%,比膨润土提高了8.87%。由吸附热力学和动力学表明,Langmuir等温模型更可以表示此吸附反应,为吸热过程;准二级动力学适于描述此反应。

柠檬酸改性膨润土对甲基橙的吸附探究

经柠檬酸改性后的膨润土吸附剂,基本骨架并未改变,但粒径变小,表面电荷由负转正。通过探究甲基橙的初始浓度、温度等对柠檬酸改性膨润土吸附甲基橙效果的影响,发现0.05g柠檬酸改性膨润土在25mL 60mg·L^(-1)-1的甲基橙溶液中,40℃恒温吸附2h,吸附效率可达98.68%,同比未改性膨润土仅为91.59%。经探究柠檬酸改性后的膨润土对甲基橙的吸附数据与准二阶动力学方程和Langmuir等温模型相符,整个吸附过程是一个吸附速率由化学吸附决定,且放热、熵减的单分子吸附反应。

亚甲基蓝在有机酸膨润土上的吸附行为

为了解决染料废水带来的污染问题,采用柠檬酸对天然膨润土(RB)直接改性,制备柠檬酸膨润土(CAB),并探讨了溶液p H值、表面活性剂对CAB去除亚甲基蓝(MB)的影响。研究结果表明,CAB在去除MB方面有很宽的p H适宜范围,溶液p H值对CAB去除MB的影响不大;MB溶液中加入十二烷基苯磺酸钠(SDBS)以后,CAB对MB的去除率基本保持不变,而十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的加入则明显抑制CAB对MB的去除;MB在CAB上的吸附同时符合Langmuir和Redlich-Peterson模型,CAB对MB的Langmuir吸附容量为252 mg/g;CAB表面的羧基和羟基是吸附MB的主要吸附位点。研究表明,CAB是一种在染料的去除方面非常有应用前景的吸附剂。