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。

醋酸改性核桃壳炭对苯酚吸附性能的研究

为了消除酚类污染物对水体的危害,通过醋酸改性核桃壳制备核桃壳炭吸附剂的方法,研究了所制备的核桃壳炭对苯酚的吸附性能的用量、苯酚浓度、初始溶液pH值和吸附温度对苯酚吸附性能的影响因素,采用红外(FTIR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对所制备的核桃壳炭进行物相结构表征。结果表明,当醋酸为活化剂且质量分数为5%,焙烧温度400℃,2 h条件下制备的5%HAc活化核桃壳炭(400℃,2 h)具有最优的吸附苯酚的性能。该吸附材料具有石墨乱层结构,表面孔隙结构丰富。当核桃壳炭用量为0.2 g,苯酚初始质量浓度为10 mg/L,反应30 min,苯酚吸附率为92.4%。核桃壳炭对苯酚的吸附过程符合拟二级动力学模型,表明了所制备的醋酸改性的核桃壳炭具有优越的吸附苯酚性能,达到了以废治废、以废治污的效果。

十六烷基三甲基溴化铵/壳聚糖复合改性膨润土对含铀废水的去除与机理研究

天然膨润土直接处理低浓度含铀废水铀去除效果有限,对其进行改性处理后吸附能力会大幅增加,但目前的改性技术较为复杂。本文以十六烷基三甲基溴化铵和壳聚糖为改性材料,成功制备出CTAB/CTS-B吸附材料,并利用SEM、EDS、XRD、XPS、FTIR对其进行表征,重点研究了CTAB/CTS-B对铀的吸附性能及机理。结果表明:CTAB/CTS-B在pH值7.0、用量3 g/L、吸附时间2 h、振动速率180 r/min、室温的条件下对低浓度含铀废水中铀的最大去除率大于99%;吸附过程符合准二级热力学和Elovich动力学方程,吸附行为复合Langmuir方程;热力学分析表明,吸附焓变为负,低温下△G^(0)小于0,高温下△G^(0)大于0,吸附熵变△S^(0)大于0;分析吸附机理表明,离子交换、静电吸附、C—C、C—O、氨基、羟基和羰基在CTAB/CTS-B吸附铀中发挥了重要的作用,经过5次循环对铀的去除仍较好,表明CTAB/CTS-B具有较好的重复使用性。CTAB/CTS-B对低浓度铀废水中铀具有良好吸附能力,而且合成技术相对简单,更适于应用推广。

阴/阳离子有机膨润土制备及其对苯酚吸附性能的实验研究

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和十二烷基硫酸钠(SDS)对辽宁黑山钙基膨润土进行不同工艺的阴/阳离子有机膨润土制备,并探讨其对被苯酚污染的地下水的吸附机理及其影响因素,为阴/阳离子有机膨润土在污染地下水修复新技术--渗透反应格栅(PRB)中应用的可行性提供必要的技术参数。研究结果表明,制备阴/阳离子有机膨润土的最佳工艺是加入3.0%(质量分数)的Na2CO3钠化,以120CTMAB/15SDS的投加量对其进行阴/阳离子有机改性;阴/阳离子有机膨润土对水中有机物具有协同去除效应;阴/阳离子有机膨润土Na-ACOMMT对苯酚吸附的最佳条件是投加60g/L、80～100目的Na-ACOMMT,在温度20℃、pH为6～8、振荡转速200r/min的条件下振荡30min,此时苯酚的去除率高达78.74%,且吸附等温线符合Langmuir和Fre-undlich方程;Na-ACOMMT可通过多次吸附(累积吸附量为0.0459mg/g)达到降低成本的目的。但是Na-ACOMMT吸附被苯酚污染的地下水时,可能会有微量阴/阳离子表面活性剂的解吸。

有机膨润土制备条件对其吸附有机污染物性能的影响

以溴化十六烷基三甲铵为改性剂 ,对天然钙基膨润土进行有机化改性 ,系统地研究了改性剂用量以及钠化、热活化和酸活化对有机膨润土吸附苯酚、苯胺、苯、甲苯和二甲苯的影响 ,并初步探讨了有机膨润土与有机物间的作用机理。实验结果表明 ,改性剂用量是影响有机膨润土对有机物吸附性能的主要因素 ;改性剂用量相同时 ,钠化土的吸附效果明显好于直接改性的6 .0 %土 ,而热活化和酸活化对于有机膨润土吸附不同的有机物时影响程度也不同。应用有机膨润土建造垃圾填埋场防渗衬层具有一定的可行性。

BS-CTMAB复配修饰膨润土对苯酚的吸附

采用两性表面修饰剂十二烷基二甲基甜菜碱（BS-12）和阳离子表面修饰剂十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）复配修饰膨润土，通过批处理法研究了不同修饰比例、温度、pH和离子强度等条件下，复配修饰膨润土对苯酚的吸附规律和热力学特征，并探讨了其吸附机制。结果表明，CTMAB复配修饰显著增强了两性修饰膨润土对苯酚的吸附能力，30℃时吸附量呈现100BS＋100CT（100％BS-12＋100％CTMAB）〉100BS＋50CT（100％BS-12＋50％CTMAB）〉50BS＋100CT（50％BS-12＋100％CTMAB）〉100BS＋150CT（100％BS-12＋150％CTMAB）〉50BS＋50CT（50％BS-12＋50％CTMAB）〉100BS＋25CT（100％BS-12＋25％CTMAB）〉50BS＋150CT（50％BS-12＋150％CTMAB）〉50BS＋25CT（50％BS-12＋25％CTMAB）〉100BS（100％BS-12）〉50BS（50％BS-12）〉CK（原土）的顺序。当CTMAB复配修饰比例在0~100％CEC时，两性复配修饰土样对苯酚的吸附量随着修饰比例的增大而升高，而在100％~150％CEC阶段，吸附量则随CTMAB修饰比例的增大有所降低；修饰土样对苯酚吸附量随着温度、pH的升高而降低，在低浓度范围内，随着离子强度的增大而升高。Henry模型适用于描述苯酚在供试土样的吸附，供试土样对苯酚的吸附属于自发的物理吸附过程，吸附呈现焓减、熵增特征。

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。

有机膨润土对模拟废水中苯酚的吸附特性

以商品化有机膨润土为吸附剂来处理含酚模拟废水,在利用低温N2物理吸附仪、扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱仪(FTIR)系统研究有机膨润土微观结构及表面化学性质的基础上,系统考察了吸附时间、吸附剂用量、温度及溶液pH等因素对模拟废水中苯酚吸附特性的影响,并探讨其吸附过程的动力学。结果表明,该有机膨润土的比表面积及总孔容分别可达31.7m^2/g和0.113cm^3/g,孔径主要分布在3~24nm,属于典型的介孔材料,且具有明显的片层结构和较为丰富的表面官能团。吸附时间、吸附剂用量、温度及溶液pH是影响苯酚脱除的重要因素。当吸附时间为120min、吸附剂用量为2g、温度为30℃、溶液pH为7时,有机膨润土对模拟废水中苯酚的脱除率和吸附量分别为71.32%和1.78mg/g。有机膨润土对苯酚的吸附过程可用伪二级动力学模型描述。

无机改性膨润土制备及吸附苯酚废水的研究

以膨润土为原料,Fe(OH)2+为改性剂,制备了无机改性膨润土吸附剂,研究了该吸附剂对苯酚废水的吸附性能,结果表明:在温度为30℃,pH为8左右,废水初始浓度为100mg/L,吸附剂用量为10g/L,吸附时间为50min,苯酚的去除率可达到92%以上。

HDTMA改性蒙脱土对苯酚的吸附及机理研究

利用十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)改性蒙脱土处理合酚废水,了解不同改性量有机蒙脱土吸附苯酚的能力。结果表明改性蒙脱土按照分配机理吸附苯酚,改性蒙脱土改性量高和水溶液中苯酚浓度高,其吸附的苯酚数量大。1.OCEC(阳离子交换容量)改性家脱土对水溶液中苯酚去除率达到76％。改性蒙脱土中有机物对苯酚的吸附存在协同作用,因此,改性蒙脱土吸附苯酚的增加速率要超过其中HDTMA增加的速率。在试验的苯酚浓度下,改性蒙脱土对苯酚吸附符合Freundlich吸附模式,不符合Langmuir吸附模式。

改性膨润土对废水中Cu^(2+)、Zn^(2+)去除效果的研究

在对钙基膨润土原土进行钠化的基础上,用阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)与阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)改性制得了有机改性膨润土。通过对含Cu2+、Zn2+废水处理试验,发现Na-膨润土及有机改性膨润土对Cu2+、Zn2+的吸附符合Langmuir方程,有机改性膨润土比Na-膨润土具有更大的吸附容量。试验对影响Cu2+、Zn2+去除的吸附时间、pH、膨润土用量、温度等因素进行了优化研究。当改性膨润土用量为5.0 g.L-1时,对实际电镀废水中Cu2+、Zn2+去除率分别为97.8%和87.6%。

改性膨润土对酸性靛蓝的吸附性能研究

以广西宁明膨润土为原料,制备了酸化和铁柱撑两种改性膨润土,采用静态法研究了改性土对酸性靛蓝(AB74)染料的吸附性能。考察了吸附剂的投加量、吸附时间、温度和pH值等因素,对酸性靛蓝(AB74)染料吸附效果的影响,并研究了染料在改性土上的吸附平衡和吸附动力学过程。实验结果表明,酸化土和铁柱撑土对酸性靛蓝的最大吸附量分别为202.8mg/g和39.9mg/g。

膨润土的改性及处理印染废水的研究

通过高温焙烧法、硫酸酸化法和有机季铵盐(十六烷基三甲基溴化铵,简称CTMAB)改性法分别对膨润土进行改性,并对活性翠蓝KN-G染料模拟废水进行静态吸附实验,发现三种改性土对活性翠蓝的吸附均符合弗伦德利希型,并得到了各自的吸附等温线和吸附公式以及各种改性方法的最佳条件。通过在各自最佳条件下比较三种改性土的吸附性能,发现有机膨润土的吸附效果要优于其他改性方法。

改性膨润土处理含酚废水的试验研究

研究了以Al2 (SO4 ) 3为改性剂对钠基和钙基膨润土改性后的絮凝性能 ,并以它们为絮凝剂 ,研究了对化工含酚废水的去除效果 ,并确定了最佳用土量、pH值、搅拌时间等。实验表明 ,改性膨润土对含酚废水有较好的絮凝效果 ,对酚的去除率可达 78.5 %,对废水中的COD和油去除率分别为 75 .2 %和 94.2 %。

钠化膨润土的制备及其对含油废水吸附性能的研究

以碳酸钠为改性剂制备了钠化膨润土,研究了模拟含油废水在改性膨润土上的吸附行为。XRD分析表明,钠离子已进入膨润土层间,改性膨润土层间距由1.527nm减小到1.241nm。吸附实验表明,吸附剂用量2.5g/L,pH值为5.04,吸附时间为60min,油在Na-Bt上的吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程。

膨润土吸附－絮凝法处理废水中的有机染料

研究了天然膨润土对阳离子、分散、还原、中性、活性和直接等类有机染料的吸附特性，并比较了膨润土吸附－絮凝法与单纯絮凝法处理染料水溶液的脱色效果，前者比后者的脱色率可提高４０％－２００％。使用０．０１％的膨润土加０．００５％的聚合氯化铝，可使以阳离子染料为主的印染废水脱色率达９４％－１００％。

有机膨润土吸附废水中苯酚的机理

以C12阳离子烷基多糖苷季铵盐对膨润土改性制备有机膨润土,探讨了有机膨润土的制备因素对去除废水中苯酚效果的影响,结果表明,在有机改性剂/膨润土的质量比为40 mg/g,反应温度为30℃,pH=8的条件下,反应30 min制备的有机膨润土,对初始浓度为50 mg/L的含苯酚废水去除率达到89.50%,其对苯酚的吸附符合Freundish方程。

酸改性膨润土对废水中铬的吸附性能研究

以硫酸为改性剂,对膨润土进行活化改性,考察了膨润土原土及酸改性膨润土用量、吸附时间以及pH值等因素对其处理低浓度含Cr6+废水的影响。结果表明,在35℃下,当改性膨润土用量为0.8g/100mL,吸附时间为40min,pH值在2以下时,对废水中Cr6+(1 mg/L)的吸附效果较好,吸附量可达0.047 mg/g。改性膨润土吸附Cr6+的动力学数据满足准二级动力学方程。

改性膨润土絮凝剂处理含酚废水的试验研究

研究了以Al2(SO4)3为改性剂对钠基和钙基膨润土改性,以改性后的膨润土为絮凝剂,研究了其对化工含酚废水的去除效果,并确定了最佳用土量、pH值、搅拌时间等。实验表明,改性膨润土对含酚废水有较好的絮凝效果,对酚的去除率可达78.5%,对废水中的COD和油去除率分别为75.2%和94.2%。

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.