微波强化有机改性膨润土对磷的吸附特性研究

利用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)在微波辐射条件下对浙江临安膨润土进行改性,制得有机改性膨润土,利用其含磷模拟废水进行处理,考察了不同的工艺条件如有机改性剂用量、微波辐射强度、辐照时间、吸附时间、改性膨润土投加量、pH值对废水中磷去除效果的影响。结果表明:在有机改性剂用量为3 mmol/g,微波辐照强度为96 W/g,微波辐照时间8 min为最佳制备条件。改性膨润土用量为12 mg/L,反应时间为15 min,溶液pH为7及常温条件下,改性膨润土对浓度为50 mg/L的含磷废水去除率达到97.3%,吸附符合Freundlich吸附等温方程。     

粉末状和颗粒状有机膨润土对克百威的吸附

用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)制得粉末状CTMAB阳离子有机膨润土(简称CTMAB-膨润土)和CTMAB-SDBS阴阳离子有机膨润土(简称CTMAB-SDBS-膨润土),并利用聚乙烯醇(PVA)包埋固定化技术将2种粉末状有机膨润土制成颗粒状有机膨润土,研究了粉末状与颗粒状有机膨润土对水中克百威的吸附性能.结果表明:粉末状CTMAB-膨润土和CTMAB-SDBS-膨润土对克百威的吸附效果较好,最终去除率分别为90.9％和92.5％,颗粒状CTMAB-膨润土和CTMAB-SDBS-膨润土对克百威的最终去除率分别为55.5％和60.3％；有机膨润土对克百威的吸附等温线符合Freundlich方程；颗粒状有机膨润土吸附克百威最多可重复利用6次.     

十六烷基三甲基溴化铵改性沸石的制备及吸附废水中苯酚的性能

为高效去除废水中的苯酚,制备了十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)改性沸石(以下简称改性沸石),研究了改性沸石投加量、废水pH、反应时间等对废水中苯酚去除的影响,分析了改性沸石吸附废水中苯酚的动力学过程、等温线过程以及热力学特征,探讨了吸附作用机制。结果表明,CTMAB质量分数为1.2%时,改性沸石对苯酚的吸附量达到7.2mg/g,明显高于天然沸石(1.1mg/g);改性沸石投加量6g/L、反应时间40min、pH=10的条件下,废水中苯酚的去除率可达98.4%;二级动力学方程和Langmuir方程能更好地拟合改性沸石吸附废水中苯酚的过程,且吸附是自发、放热、熵增的过程。改性沸石吸附废水中苯酚的作用机制为:CTMAB中的R—N~+(R为基团)与天然沸石表面双电层中的H~+、K~+发生交换后,R—N~+与沸石表面结合,而CTMAB结构中的疏水基则向外(废水相),由此CTMAB在沸石表面形成了有机相,苯酚通过分配作用进入到沸石表面的CTMAB有机相中与R—N+缔合而得以去除。     

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60 g/L、80～100目的Na-ACOMMT,在温度20℃、pH为6～8、振荡转速200 r/min的条件下振荡30 min,此时苯酚的去除率高达78.74%,且吸附等温线符合Langmuir和Freundlich方程;Na-ACOMMT可通过多次吸附(累积吸附量为0.045 9 mg/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.     

钠基膨润土插层改性的微结构与吸附机理

以钠基膨润土为原料,采用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)、十二烷基硫酸钠(SDS)、聚合羟基铁离子作为插层改性剂,制备出多种有机、无机、复合插层改性膨润土。运用X射线荧光光谱、扫描电镜、X射线衍射及红外光谱分析等手段研究了各插层改性膨润土的微结构变化及对苯酚和4-氯苯酚的吸附行为。结果表明:不同改性剂的插层改性效果不同,CTMAB效果最好;2种复合插层改性膨润土的层间结构有着明显的差异,CTMAB-Fe复合插层土中聚合羟基铁离子分布于有机相之外,SDS-Fe复合插层土中聚合羟基铁离子镶嵌于SDS单分子层中;各插层改性土之间吸附量的大小关系与层间距的大小关系基本一致;CTMAB插层改性膨润土对苯酚和4-氯苯酚的吸附均符合Langmuir等温方程,吸附过程均为优惠吸附。     

有机膨润土吸附苯胺的性能及工艺条件的优化

以钙基膨润土为原料,钠化后用溴化十六烷基三甲铵(CTMAB)进行有机改性,制得有机膨润土。在单因素吸附实验的基础上,采用L16(44)正交实验法对有机膨润土吸附水中苯胺的工艺条件进行了优化研究。结果表明,当矿物的粒径小于74μm、振荡速度为150 r/m in、吸附液为25 mL,并且以此三者为固定因素时,其优化工艺条件为有机膨润土投加量2.0 g,温度40℃,pH 7,吸附时间1.5 h。     

零价铁复合有机膨润土处理染料废水的研究

针对目前印染废水处理现状及膨润土在水处理中回收困难等问题，提出将零价铁复合到有机膨润土中制成零价铁复合有机膨润土(ZVI-OB)，以达到高效吸附并降解污染物的目的。以染料废水(Orange II) 作为研究对象，考察了废水中染料的初始浓度、pH以及吸附时间对ZVI-OB去除染料效率的影响，并研究了吸附后降解过程中时间和pH对污染物降解的影响以及降解前后膨润土层结构的变化。研究结果表明，ZVI-OB相对于CTMAB改性的有机膨润土而言，其吸附量有所降低，但ZVI-OB在吸附污染物之后能有效降解有机物。ZVI-OB在饱和吸附Orange II后经催化氧化，总有机碳含量降低为原来的19%，可以重复利用。     

有机膨润土吸附苯胺的性能及其在水处理中的应用

分别用氯化十六烷基吡啶(CPC)和溴化十六烷基三甲铵(CTMAB)改性的有机膨润土吸附处理水中的苯胺,研究了两种有机膨润土吸附处理苯胺的性能及适宜条件.结果表明,有机膨润土对苯胺的去除率比原土增大了十几倍,CTMAB-膨润土、CPC-膨润土及原土的饱和吸附容量分别为130mg/g、87.5mg/g及37.5mg/g.     

改性膨润土对废水中六价铬的吸附过程研究

以广西宁明膨润土为原料,利用微波干法制备钠化膨润土和有机膨润土,并用制备的改性膨润土对含Cr（Ⅵ）模拟废水进行吸附实验。结果表明,在pH=5．6（为废水初始pH）,加土量为2g／L,吸附时间为30min的条件下,有机膨润土对含50mg／L的Cr（Ⅵ）废水的去除率达95％。有机膨润土吸附Cr（Ⅵ）的机理主要为离子交换吸附及络合物沉淀吸附,钠化膨润土对Cr（Ⅵ）主要为表面吸附。     

响应曲面优化法合成CTMAB-膨润土吸附剂

采用响应曲面优化法(RSM)对CTMAB-膨润土废水处理吸附剂进行合成制备研究。以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)为有机插层改性剂,通过该法设计得到了有机改性膨润土插层改性的最佳优化条件:CTMAB用量19.5%,反应温度70.5℃,反应时间1.8 h,pH 6.7,DDVP去除率94%,同时得到了合成该吸附剂的二次经验拟合模型(R2=0.9757)。通过验证性实验,发现在模型提供的最优水平下,有机膨润土对DDVP的平均去除率(92.6%)与预测最优值(94%)相吻合,表明所选模型准确、可靠。该方法为改性膨润土吸附剂的合成及其在废水处理和环境修复中的应用提供了依据。