阴-阳离子有机膨润土协同吸附作用及其机理研究

合成并研究了一系列阴-阳离子有机膨润土对水中苯酚、苯的吸附作用及其机理.结果表明,阴-阳离子有机膨润土对水中有机物具有协同吸附作用,其作用大小与改性时所用表面活性剂的种类、组成、配比及有机物本身的性质有关;对苯酚的吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温式,是分配作用(partition)和表面吸附(adsorption)共同作用的结果,分配作用的贡献率随改性时阴离子表面活性剂加入量的增大而增大;对水中苯的吸附以分配作用为主,分配系数大于原土及单阳离子有机膨润土,且与有机碳含量呈正相关.     

应用多元线性溶剂化能关系研究有机膨润土的吸附特征

以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)制备的有机膨润土为代表,设置有机膨润土中CTMAB的负载量为1.0倍的阳离子交换量(CEC),测试了其吸附酚类、胺类、硝基类等25种有机物的有机碳标化的吸附系数(K∝)值.在此基础上,运用多元线性回归方法得到了有机膨润土吸附有机物的多元线性溶剂化能关系(LSER)模型,以明确各种作用...     

阴-阳离子有机膨润土吸附水中苯胺、苯酚的性能

首次用阴、阳离子表面活性剂改性膨润土 ,制得一系列阴 -阳离子有机膨润土 ,表征了有机膨润土的结构特征 ;研究了阴 -阳离子有机膨润土吸附水中苯酚、苯胺等有机物的性能及影响因素 ,并初步探讨了其吸附机理 .结果表明 ,阴 -阳离子有机膨润土的层间距和有机碳含量与改性时阴、阳离子表面活性剂的组成和配比有关 ;阴 -阳离子表面活性剂在有机膨润土中形成了增溶 (分配 )作用较强的有机相 ,从而对水中的有机污染物产生协同去除效应 .     

双阳离子有机膨润土吸附水中有机物的特征及机理研究

研究了双阳离子有机膨润土吸际水中硝基苯酚，苯酚，苯胺的特征及机理。结果表明，双阳离子有机膨润土对水中有机物的等温吸附曲线符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ和Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ吸附等温式，是分配作用和表面吸附共同作用的结果。首次定量描述了分配作用和表面吸附在双阳离子有机膨润土吸附有机物中的相对贡献率；     

双阳离子有机膨润土吸附处理水中有机物的性能

分别用长碳链季铵盐（ 如溴化十二烷基三甲铵、溴化十四烷基苄基二甲铵、溴化十六烷基三甲铵、溴化十八烷基三甲铵） 和短碳链季铵盐（ 如溴化四甲基铵） 按一定配比混合改性膨润土,制得一系列双阳离子有机膨润土．研究了双阳离子有机膨润土吸附水中对硝基苯酚、苯酚、苯胺的适宜条件、性能、作用机理．结果表明,双阳离子有机膨润土的层间距、有机碳含量和对有机物的吸附性能与改性时长、短碳链季铵盐的组成及配比有关,水中有机物的去除效果还与其本身的性质有关;所用的双阳离子有机膨润土对有机物的吸附符合 Freundlich或 Langmuir等温式,是表面吸附作用和分配作用共同作用的结果．     

Partition of polycyclic aromatic hydrocarbons on organobentonites from water

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅｓｈｅｅｔｓｏｆｂｅｎｔｏｎｉｔｅｐｏｓｓｅｓｓａｎｅｔｎｅｇａｔｉｖｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｃｈａｒｇｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄｆｏｒｂｙｉｎｏｒｇａｎｉｃｅｘｃｈａｎｇｅａｂｌｅｃａｔｉｏｎｓ(ｅ.ｇ.,Ｎａ+ａｎｄＣａ2+),ｗｈｉｃｈｓｔｒｏｎｇｌｙｈｙｄｒａｔｅｄｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆｗａｔｅｒ.Ｓｕｒｆａｃｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｎａｔｕｒａｌｂｅｎｔｏｎｉｔｅｃａｎｂｅｍｏｄｉｆｉｅｄｂｙｓｉｍｐｌｅｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅｗｉ…     

Sorption of BTEX mixtures to organobenonites

Organobentonites synthesized by replacing the metal ions in bentonite with cetyltrimethylammonium (CTMA) or tetramethylammonium cation(TMA) were investigated for their behaviors to sorb benzene, toluene, pxylene from water. The results served to distinguish the sorption mechanisms (adsorption or partition) of the two types of organobentonites. Bentonites modified with short-chain alkyl functional groups(e, g., TMA) sorb organic contaminants primarily by an adsorption process, in which the sorbed amount decreases with increasing steric hindrance of the organic compound and the process exhibits a competitive effect because of steric hindrance in multisolute systems. In contrast, the sorption of contaminants to organobentonites modified with long-chain alkyl groups (e. g., CTMA) occurs by partition process without exhibiting a competitive effect, and the additional organic compounds may induce a cosorptive effect. In the latter case, the measured distribution coefficients of organic compounds between organobentonites and water( log Kd ) are positively correlated with the octanol-water partition coefficients of the compounds (logKow) and the sorption process exhibits no competitive effect in multi-solute systems.     

苯蒸气在有机膨润土上的吸附行为研究

探讨了苯蒸气在膨润土原土、单阳离子有机膨润土及阴－阳离子有机膨润土上的吸附性能、机理及影响因素。结果表明，有机膨润土对苯蒸气有良好的吸附性能，两种阴－阳离子有机膨润土对气态苯的吸附能力大于单阳离子有机膨润土，表现出较强的协同吸附作用；有机膨润土对气态苯的吸附作用主要由分配作用所致，等温吸附线呈线性，吸附系数（Kd)与有机膨润土的有机碳含量（foc）成正相关，与温度及比表面积成负相关，吸附速率（r)与有机碳含量成正相关。有机膨润土具有较大的开发、应用潜力。     

有机膨润土在Pb2+和p-硝基苯酚复合污染中的吸附及机理

以Pb²⁺、p-硝基苯酚为代表污染物,用实验室模拟法研究了有机膨润土在重金属-有机物混合污染体系中的吸附行为.结果表明,在有机膨润土/Pb²⁺/p-硝基苯酚体系中,溶液中共存Pb²⁺会延缓p-硝基苯酚在有机膨润土上的吸附速率;Pb²⁺与p-硝基苯酚产生竞争吸附,竞争作用的大小与溶液中p-硝基苯酚和Pb²⁺的浓度比c(酚/Pb)以及有机膨润土对污染物的吸附机制有关,相对于吸附机制以分配作用为主的100CTMAB-膨润土,Pb²⁺与p-硝基苯酚在以表面吸附为主的100TMAB-膨润土上的竞争吸附更强.     

有机膨润土吸附水中有机物的盐效应及其机理

实验室模拟研究了一系列双阳离子有机膨润土对水中不同浓度的对硝基苯酚的吸附性能.结果表明,土样有机碳含量越高,对硝基苯酚初始浓度越低,有机膨润土对其吸附性能越好.试验了多种无机盐对有机膨润土吸附性能的影响,发现盐效应与离子荷径比和膨润土改性表面活性剂有关.无机盐阳离子相同时,盐效应与阴离子荷径比成反比;无机盐阴离子相同时,与阳离子荷径比成正比.单阳离子有机膨润土的盐效应呈负效应,长短碳链比例相当的双阳离子有机膨润土的盐效应呈正效应.     

阳-非离子有机膨润土对水中硝基苯的吸附作用

分别用阳离子表面活性剂CTMAB、非离子表面活性剂Triton X-100及其混合物改性膨润土制得一系列的单阳离子、单非离子、阳-非离子有机膨润土.比较了它们对水中硝基苯的吸附性能及机理.结果表明,有机膨润土吸附水中硝基苯的等温吸附曲线呈线性,主要为分配作用所致,分配作用的大小由有机膨润土有机碳含量决定,并与改性时表面活性剂的种类、组成及配比有关;阳-非离子混合表面活性剂改性的有机膨润土有机碳含量(foc)高于相应的单阳离子和单非离子有机膨润土有机碳含量的和,因此,阳-非离子有机膨润土对水中硝基苯的吸附能力显著增强.     

有机膨润土多次吸附模拟废水中苯酚的性能及机理

研究了一系列有机膨润土多次吸附水中高浓度苯酚的性能及机理.结果表明,有机膨润土能够重复多次吸附水中苯酚,吸附性能较好.当多次吸附所用苯酚溶液初始浓度为1000mg/L时,3种单阳离子有机膨润土对其的吸附能力大小依次为:120 CTMAB-膨润土＞120 CPC-膨润土＞120 DTMAB-膨润土.在多次吸附过程中,有机膨润土对苯酚的吸附机理发生变化,由最初的表面吸附作用为主转变为分配作用为主.对CPC改性的膨润土而言,由于芳香性吡啶环的存在,苯酚被吸附到有机膨润土上后,能够产生"协同效应”,表现为随着苯酚吸附量的增大,分配系数K_p(c_sc_{w相似文献}   

Removal of polycyclic aromatic hydrocarbons and phenols from coking wastewater by simultaneously synthesized organobentonite in a one-step process

The optimal condition for a one-step process removing organic compounds from coking wastewater by simultaneously synthesized organobentonite as a pretreatment was investigated. Results showed that sorption of organic compounds by organobentonite was positively correlated to the cation surfactant exchange on the bentonite and the octanol-water partition coefficient (K_ow) of the solutes. With 0.75 g/L bentonite and 180 mg/L (60% of bentonite cation exchange capacity) cetyltrimethylammonium bromide, the removal efficiencies of the 16 polycyclic aromatic hydrocarbon (PAHs) specified by the US Environmental Protection Agency in coking wastewater except naphthalene were more than 90%, and that of benzo(a)pyrene was 99.5%. At the same time, the removal efficiencies of COD_Cr, NH₃-N, volatile phenols, colour and turbidity were 28.6%, 13.2%, 8.9%, 55% and 84.3%, respectively, and the ratio of BOD₅/COD_Cr increased from 0.31 to 0.41. These results indicated that the one-step process had high removal efficiency for toxic and refractory hydrophobic organic compounds, and could improve the biodegradability of the coking wastewater. Therefore it could be a promising technology for the pretreatment of toxic and refractory organic wastewater.     

苯蒸气在有机膨润土上的吸附性能及机理研究

对比研究了膨润土和有机膨润土的结构及其对苯蒸气的吸附性能.绘制了不同温度下 苯蒸气在有机膨润土(空气中干燥)上的吸附等温线,计算出苯蒸气的吸附系数及吸附热,并初 步推测其吸附机理.结果表明,苯蒸气在原土上的等温吸附曲线呈非线性,其吸附热为(30.6kJ /mol,主要吸附机理为矿物质表面吸附.表面活性剂改性后,膨润土的吸附能力远大于原土,苯 蒸气在有机膨润土上的吸附等温线呈线性,其吸附热在-29.7～ -20.8kJ/mol之间,吸附作用中 有机质的分配作用贡献率较大,吸附系数(K_d)与有机碳含量(_foc)成正相关.     

改性低品质膨润土处理柴油废水

选择阴阳离子十六烷基三甲基溴化铵CTMAB-十二烷基磺酸钠SDBS改性低品质膨润土,在8%的CTMAB:SDBS=5:1有机膨润土用量6.0 g/L,温度30℃,pH4~8之间,搅拌速度150 r/min,搅拌时间30 min的最优条件下,对50.0 mg/L的柴油吸附量可达到8.06 mg/g。改性后膨润土阳离子交换容量增加了1.6倍。红外光谱图和XRD谱图显示,表面活性剂已经进入膨润土层间。有机膨润土可同时吸附废水中的重金属铬和柴油,吸附均符合Freundlich等温式,对柴油的吸附是分配作用和表面吸附共同作用的结果,对重金属铬主要是表面吸附。     

有机膨润土层间硅氧烷表面对亲水性芳香胺的吸附

用3种吡啶阳离子(氯化吡啶、溴化丁基吡啶、溴化十四烷基吡啶)改性制备高、低电荷的有机膨润土,研究其吸附亲水性芳香胺(苯胺和N,N-二甲基苯胺)的性能,并通过有机碳含量分析、粉末X射线衍射、N2-BET等手段表征了有机膨润土的结构,试图揭示有机膨润土层间硅氧烷表面的暴露程度与吸附性能之间的关系.结果表明,通过减少层间电荷和用较小分子尺寸的吡啶阳离子改性,能在膨润土层间暴露较大面积的硅氧烷表面,从而增强对亲水性有机物的吸附.如在六种吡啶盐改性的有机膨润土中,用最小分子尺寸的吡啶阳离子(氯化吡啶)改性的低电荷膨润土(L-HP)具有较大的内比表面积(145 m2·g-1)和孔容(0.082 mL·g-1),显示出较强的吸附性能,对水中20 mg·L-1的N,N-二甲基苯胺和苯胺的去除效率分别为85.6%和52.8%.研究结果为进一步开发新型高效有机膨润土吸附材料提供理论依据.     

阳-非离子混合表面活性剂对沉积物吸附硝基苯的影响

研究了非离子表面活性剂Triton X-100、阳离子表面活性剂氯化十六烷基吡啶(CPC)及其混合物在沉积物上的吸附行为,探讨了它们对沉积物吸附硝基苯的影响.结果表明,CPC和Triton X-100在沉积物上的吸附等温线均为非线性,吸附量随着平衡浓度的增加急剧增加,并迅速达到最大吸附量.低浓度CPC能明显增加Triton X-100在沉积物上的吸附,而高浓度的CPC则显著降低Triton X-100在沉积物上的吸附.Triton X-100略微降低CPC在沉积物上的吸附.在表面活性剂浓度较低的实际环境中,无论是阳离子或非离子表面活性剂,将主要被土壤或沉积物吸附并固定.硝基苯在沉积物上的吸附等温线为线性.CPC和Triton X-100促进沉积物对硝基苯的吸附,CPC-Triton X-100混合表面活性剂溶液能进一步增强沉积物对硝基苯的吸附.因此,阳离子和非离子混合表面活性剂可增强土壤或沉积物对有机污染物的吸附固定能力,也可以用来制备有机膨润土以提高其吸附处理废水的性能.     

CTMAB/CPAM复合改性膨润土吸附水中苯酚和硝基苯

用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)改性膨润土,制得系列CTMAB-膨润土(C-Bt)、CPAM-膨润土(P-Bt)和复合改性膨润土(C/P-Bt).采用XRD分析了各类有机膨润土的底面间距,并比较了它们吸附水中苯酚和硝基苯的性能.结果显示,C/P-Bt的底面间距大于相应的C-Bt和P-Bt,表明CTMAB与CPAM能同时层插到膨润土层间.C/P-Bt吸附性能优于C-Bt及C-Bt加P-Bt,在相同平衡浓度下(苯酚为7 045 mg/L,硝基苯为409 mg/L),60C/4%P-Bt对苯酚和硝基苯的吸附量分别为150 mg/g和69 mg/g,吸附量比60C-Bt分别提高了26%和28%,比60C-Bt加4%P-Bt分别提高了22%和26%,表现出明显协同吸附效应.这说明CTMAB在C/P-Bt层间的排列模式受CPAM的影响,形成了对有机物亲和能力更强的吸附介质.该新型有机膨润土在有机污染控制中有良好的应用前景.     

多环芳烃在黄河水体颗粒物上的表面吸附和分配作用特征

通过模拟实验研究了多环芳烃在黄河水体颗粒物上的吸附特征,重点探讨了表面吸附和分配作用对吸附的贡献,结果表明:①随着泥沙含量的增加,总吸附量在增加,而单位颗粒物的吸附量却在减少;且泥沙含量不同时,吸附等温式的拟合方程也不同;②颗粒物对多环芳烃的吸附等温线与吸附-分配复合模式拟合较好;表面吸附和分配作用对多环芳烃的吸附实验值与吸附-分配模式中的理论值比较吻合;③在实验浓度范围内,黄河颗粒物对多环芳烃的吸附以表面吸附为主,如当颗粒物含量为3、8和15g/L,液相平衡浓度分别为2.84、2.35和3.4μg/L时,表面吸附对总吸附的贡献分别为67.85%、65.6%和62.69%;且表面吸附对总吸附的贡献大小顺序可以用泥沙含量表示为:3g/L>8g/L>15g/L,即随着泥沙含量的增加,表面吸附的贡献有减小的趋势;④单一多环芳烃在颗粒物上的单位吸附量大于3种多环芳烃共存时的单位吸附量,这从另一角度证实多环芳烃在黄河水体颗粒物上的吸附以表面吸附为主.     

Organobentonites as adsorbents for some organic pollutants and its application in wastewater treatment

Ｏｒｇａｎｏｂｅｎｔｏｎｉｔｅｓａｓａｄｓｏｒｂｅｎｔｓｆｏｒｓｏｍｅｏｒｇａｎｉｃｐｏｌｌｕｔａｎｔｓａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ￥ＺｈｕＬｉｚｈｏｎｇ；ＺｈａｎｇＪｉａｎｙｉｎｇ；ＬｉＹｉｍｉｎ；Ｓ...