Adsorption of Direct Green B on mixed hydroxy-Fe-Al pillared montmorillonite with large basal spacing

Through cation-exchanging of montmorillonite, mixed hydroxy Fe-Al-pillared montmorillonites with large basal spacing were synthesized. The application of these mixed hydroxy Fe-Al-pillared montmorillonites as adsorbents in the areas of environmental protection and pollution control was investigated. Adsorption of Direct Green B, an organic dye, on OH-Fe-, OH-Al-, OH-Fe-Al- pillared montmorillonites was studied. Results showed that these pillared montmorillonites had much better adsorption properties than traditional Na-organo-montmorillonite. It was also found that pH of the solutions had great effect on the performance of these hydroxy-metal pillared montmorillonites in treating the wastewater containing Direct Green B.     

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(xOH/Fe-Mont)、羟基铝(OH/Al-Mont)和羟基铁铝(yFe/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/Fe-Mont(70.50mg/g) << 0.025Fe/Al-Mont(87.20mg/g),吸附Gen最佳pH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yFe/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.     

Preparation, characterization and performance of poly(m-phenylene isophthalamide)/organically modified montmorillonite nanocomposite membranes in removal of perfluorooctane sulfonate

Nanocomposite membranes containing poly(m-phenylene isophthalamide) (PMIA) and organically modified montmorillonite (OMMT) were prepared by a combination of solution dispersion and wet-phase inversion methods, and the effects of OMMT addition on the properties and performance of fabricated nanofiltration membranes were investigated. The membranes were characterized by contact angle measurements, scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), thermogravimetric analysis, and zeta potential. The performance of the membranes was elucidated by the removal of perfluorooctane sulfonate (PFOS) at neutral pH. Increasing OMMT concentration improved the thermal stability and hydrophilicity of the membranes. The permeation and rejection of PFOS were significantly improved. The performance of fabricated nanofiltration membranes in removal of PFOS varied depending on the solute and membrane properties as well as solution conditions. Finally, a comparison between fabricated membranes and a commercial NF membrane (ESNA1-K1, Hydecanme) proved that the OMMT addition is a convenient procedure for producing nanocomposite membranes with superior properties and performance.     

固体碱催化剂制备生物柴油的研究

以CH3COONa为活性组分,Al2O3载体,采用浸渍法制备Na2O/Al2O3负载型固体碱催化剂.用扫面电镜,表面积与孔径分析,红外三种表征方法对此催化剂表面结构及性能进行了分析,结果显示催化剂表面结构和性能良好;用Na2O/Al2O3作为催化剂进行生物柴油合成实验,催化剂表现出很好的催化活性.通过正交试验考察了醇油...     

论蒙脱石的脱水作用及其对地面沉降的影响

过去对开采地下水所引起的地面沉降，普遍采用有效应力原理进行解释。由于早期的有效应力观点是以假设土壤颗粒与孔隙水均不可压缩为前提，所以无法描述粘土矿物层间水脱水反应所造成的体积改变。因此对由地下水超采导致粘土发生脱水作用，从而产生地层次要压密并用于地面沉降的研究较少。蒙脱石作为第四纪土壤地层中粘土矿物的主要成分，虽然颗粒细小，但其具有特殊的形态和结构特征、特殊的物理化学性质，在其成岩转变的过程中，记录了地面沉降整个过程的演变信息。蒙脱石在地层压实过程中所发生的脱水作用，造成层间水释出，需纳入到地面沉降量的计算范围之内。本文讨论了用费脱石的脱水作用来计其次要地面沉降量的相关问题。     

蒙脱石粘土改性吸附剂处理印染废水实验研究

通过实验得到天然蒙脱石粘土改性和提高蒙脱石粘土吸附剂处理印染废水效果的方法,阐述了蒙脱石粘土改性和吸附有机污染物的机理。研究结果表明,天然蒙脱石经钠化和无机聚合物改性处理后,大幅度地提高了天然蒙脱石粘土对有机污染物的吸附能力。改性粘土吸附剂在投加量为0.1％时,处理红色印染废水,COD去除率85％,脱色率88％以上;处理兰色废水,COD去除率94％,脱色率达98％。处理后的水质达到回用要求。模拟实验表明,该吸附剂对含有各种类型染料的印染废水都有稳定的处理效果。本研究为印染废水处理提供了廉价高效的吸附剂。     

用于除氟的羟基氧化锆粉末的制备与表征

采用共沉淀法制备用于除氟的羟基氧化锆吸附剂,研究碱的滴加速度、沉淀终点pH值、烘干时间和焙烧温度4个制备条件对吸附剂除氟性能的影响.结果表明,制备羟基氧化锆吸附剂的优选工艺参数为:碱的滴加速度2mL/min,沉淀终点pH值7.0,烘干时间72h和焙烧温度低于100℃.对所制备的羟基氧化锆进行表征,SEM结果表明它是由一些小颗粒团聚而成,粒径为20～30μm左右的粉末材料,XRD和TG/DTA说明羟基氧化锆具有无定形结构,并在焙烧温度达到600℃时转化为四方相结构,同时氮气吸附脱附法测定其具有高比表面积约138.4m2/g,孔隙结构以中孔为主,平均孔径2nm左右.本研究还对羟基氧化锆的再生性能进行了分析,结果显示吸附剂吸附饱和后,经过再生技术处理,可基本恢复原有除氟性能.     

高铁酸盐的制备及其在水和废水处理中的应用

高铁酸盐作为一种绿色、环保的水处理药剂具备较强的氧化潜能,同时能产生铁混凝剂而在水和废水处理领域受到广泛关注。根据国内外的研究现状,对高铁酸盐的合成与分析方法进行了概述;并对其在水和废水处理中的应用,如除藻、消毒灭菌、重金属的去除、有机污染物及新兴微污染物的去除4个方面进行了总结。同时指出了目前高铁酸盐在实际推广应用中面临的问题及其发展前景。     

季磷盐改性蒙脱土去除球形棕囊藻的实验研究

用L9(34)正交实验对季磷盐改性蒙脱土制备的工艺进行了优化,在60℃、搅拌时间6h、pH7、季磷盐与蒙脱土的阳离子交换容量比为1.5:1.0的条件下,制备得到的季磷盐改性蒙脱土,并考察了其对球形棕囊藻去除效果和影响因素.结果表明,作用48 h后, 20.0mg/L的改性蒙脱土除藻率可以达到93.2%以上.通过FT-IR、XRD和SEM等方法表征发现,季磷盐插入蒙脱土的层间,能够有效降低黏土颗粒与藻细胞间的静电斥力,使其吸附藻细胞性能提高.对比除藻实验结果显示,季磷盐改性蒙脱土除藻效果明显优于未改性蒙脱土、季磷盐改性高岭土和季铵盐改性蒙脱土.     

高效微波辐射制备Fe-MSB和Al-MSB及其性能表征

采用高效微波辐射法,分别以硫酸铁和硫酸铝为改性剂,对钠基膨润土(SB)进行改性,制得硫酸铁改性钠基膨润土(Fe-MSB)和硫酸铝改性钠基膨润土(Al-MSB)。采用单因素试验,以Fe-MSB和Al-MSB对模拟含磷废水中磷的去除率为验证效果,探索最佳制备条件;通过Fe-MSB、Al-MSB和SB的X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)及比表面积表征,分析改性机理和吸附性能。结果表明:在Fe-MSB最佳制备条件下,硫酸铁投加量为0.08 g/g,微波功率为低火,微波时间为6 min时,磷的去除率和残留浓度分别为99.92%和0.02 mg/L;在Al-MSB最佳制备条件下,硫酸铝投加量为0.10 g/g,微波功率为中低火,微波时间为7 min时,磷的去除率和残留浓度分别为98.82%和0.30 mg/L;改性后Fe-MSB和Al-MSB的孔隙、层间距和比表面积均显著增大,吸附性能明显提高,且Fe-MSB的吸附性能高于Al-MSB。     

离子强度对蒙脱石胶体在饱和多孔介质中运移与释放的影响

胶体在介质中的沉积和释放过程直接影响污染物的迁移和固定能力,本文以蒙脱石胶体作为主要实验材料,通过室内模拟实验,研究了不同离子强度条件下,蒙脱石胶体在多孔介质中的迁移和释放规律.结果表明:溶液离子强度的变化,会强烈影响蒙脱石胶体的运移及释放过程,随着溶液离子强度的增加,胶体在多孔介质中的沉积量增大,而当降低溶液的离子强度,又会使沉积在多孔介质中的胶体得以释放,并且离子强度改变次数越多,胶体的释放总量越大.     

表面活性剂复配修饰添加不同含量蒙脱石的黄棕壤对苯酚的吸附作用

在两性修饰剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)和阳离子型表面修饰剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)复配修饰膨润土吸附苯酚最佳修饰比例的基础上,通过添加膨润土改变2种黄棕壤中的蒙脱石含量(分别为6%和43%),利用X射线衍射和有机碳含量表征了蒙脱石含量对BS+CTMAB复配修饰黄棕壤性质的影响.同时,采用批处理法研究了蒙脱石含量对BS-12+CTMAB复配修饰黄棕壤吸附苯酚能力的影响,对比了不同温度、p H和离子强度下吸附的差异,并探讨了影响机制.结果表明,CTMAB复配修饰增加了BS-12修饰土样的TOC含量并增强了土样对苯酚的吸附能力,且苯酚在复配修饰土中的解吸程度均高于CK、BS-12和CTMAB修饰土;随着黄棕壤中蒙脱石含量的增大,BS-12、CTMAB修饰和BS-12+CTMAB复配修饰土蒙脱石层间距、TOC含量和对苯酚吸附能力整体上均呈增加趋势;单因素对各修饰土样吸附苯酚的影响程度上,温度、p H逐渐减小,离子强度逐渐增大;蒙脱石含量决定的TOC是影响修饰土样对苯酚吸附能力大小的关键因素,修饰土样对苯酚的吸附依然以分配作用为主.     

邻菲罗啉对蒙脱石吸附镍离子性能影响

利用镍离子能与邻菲罗啉反应生成螯合物的性质,研究了加与未加邻菲罗啉条件下,蒙脱石对金属镍离子的吸附行为,考察了镍离子浓度、吸附时间、温度和溶液pH值等因素对吸附性能的影响.结果表明:加入邻菲罗啉后,蒙脱石对镍的螯合离子的吸附量明显增大;吸附平衡时间约为120min;蒙脱石对[Ni(phen)n]2+的吸附性基本不受pH值的影响.动力学研究表明该吸附过程符合准二级反应动力学模型,吸附量随温度升高而增大.二级动力学参数证明加入邻菲罗啉可显著提高蒙脱石对Ni2+的吸附性.蒙脱石对简单Ni2+的吸附符合Langmuir的单层吸附等温式;而蒙脱石对镍的螯合离子的吸附则符合Freundlich等温式.蒙脱石对Ni2+和[Ni(phen)n]2+的吸附均为自发、吸热和更无序的;XRD及FTIR研究表明,蒙脱石对[Ni(phen)n]2+的吸附以层间的物理吸附为主.     

海藻酸钠/蒙脱石联合负载型纳米Fe0对Cu(II)的去除研究

由于蒙脱石负载型纳米Fe~0(Mt-n ZVI)在使用中易随水迁移,造成出水水质混浊和Fe~0流失.因此,本研究制备了海藻酸钠(SA)和蒙脱石(Mt)联合负载型纳米零价铁(SA/Mt-n ZVI),探究其对水中Cu(Ⅱ)的去除效果,并考察了Cu(Ⅱ)初始浓度、pH值对去除率的影响.结果表明:以2%(质量分数)SA和6%(质量分数)Mt-n ZVI条件制备的SA/Mt-n ZVI小球对Cu(Ⅱ)处理效果好,反应24 h后,SA/Mt-n ZVI小球对初始浓度为40 mg·L-1Cu(Ⅱ)的去除率达到92.11%,与游离的Mt-n ZVI颗粒相比,其活性并未降低;Cu(Ⅱ)的去除率随其初始浓度升高而降低;在pH为2~6之间,Cu(Ⅱ)去除率随pH升高而升高.SA/Mt-n ZVI小球可有效净化污水中的Cu(Ⅱ),将其重复使用3次后,对Cu(Ⅱ)的去除率仍维持在59.52%.     

改性蒙脱土颗粒吸附直接染料的分形特征

研究了改性蒙脱土颗粒(050823和MMT35)吸附2种直接染料(直接耐晒黑G和直接大红4BE)的吸附特性,并从类分形动力学规律、颗粒吸附染料前后的表面分形特征变化等方面对上述吸附过程进行了探讨.结果表明,颗粒对染料的吸附可分为快速的边缘覆盖和缓慢的晶层吸附2个过程.整个吸附过程符合准-二级反应动力学方程,并且染料进入晶层的吸附阶段具有类分形特征.除MMT35-直接大红4BE染料吸附体系外,Freundlich、Langmuir吸附等温模型的非线性方程、不同形式的线性方程及分形Langmuir模型对其余3个吸附体系(050823-直接耐晒黑G、050823-直接大红4BE、MMT35-直接耐晒黑G)等温线数据的模拟均取得了较好的效果,其中,非线性方程是获得统一模型参数较好的方法.此外,染料分子主要通过静电引力/斥力和范德华引力的综合作用吸附在颗粒上,并通过晶层膨胀和开孔作用,使颗粒表面粗糙度增加,相应的表面分形维数Ds升高.     

高岭土和蒙脱土存在下nC60纳米颗粒稳定性研究

通过沉降实验研究了不同浓度高岭土和蒙脱土分别对富勒烯纳米颗粒（nC₆₀）稳定性的影响,利用沉降模型并结合zeta电位、粒径、SEM、TEM进行原因分析.单体系中nC₆₀的稳定性好,高岭土胶体稳定性差且随浓度增加而降低,蒙脱土胶体稳定性好且与浓度无明显关系.整体上,高岭土和蒙脱土可以降低nC₆₀的稳定性.随着高岭土浓度增加,nC₆₀稳定性显著降低;而蒙脱土对nC₆₀稳定性降低较小且与浓度无明显关系.结果表明,nC₆₀的稳定性由黏土控制,两种黏土在结构和比表面积上的差异,使它们对nC₆₀稳定性影响不同.模型分析表明,一阶沉降模型和修正的一阶沉降模型分别适用于高岭土和蒙脱土参与的胶体沉降过程.该研究可为评估nC₆₀对地下水环境的影响提供重要参考.     

Photocatalytic remediation of γ-hexachlorocyclohexane contaminated soils using TiO2 and montmorillonite composite photocatalyst

TiO2 and montmorillonite composite photocatalysts were prepared and applied in degrading γ-hexachlorocyclohexane （γ-HCH） in soils. After being spiked with γ-HCH, soil samples loaded with the composite photocatalysts were exposed to UV-light irradiation. The results indicated that the photocatalytic activities of the composite photocatalysts varied with the content of TiO2 in the order of 10%〈70%〈50% 〈30%, Moreover, the photocatalytic activity of the composite photocatalysts with TiO2 content 30% was higher than that of the pure P25 with the same mass of TiO2. The strong adsorption capacity of the composite photocatalysts and quantum size effect may contribute to its increased photocatalytic activities. In addition, effect of dosage of composite photocatalysts and soil pH on γ-HCH photodegradation was investigated. Pentachlorocyclohexene, trichlorocyclohexene, and dichlorobenzene were detected as photodegradation intermediates, which were gradually degraded with the photodegradation evolution.     

高效去除Cd2+介孔硅酸钙的制备优化及表征

为了进一步研制高效、廉价的Cd²⁺吸附剂,从介孔硅酸钙（CSH）的制备与优化出发,选择钙硅比（Ca/Si）、表面活性剂种类及其用量为因素,采用正交试验探讨CSH的最优制备条件,并结合扫描电镜（SEM）、红外光谱（FTIR）、比表面积测试（BET）、X-射线衍射分析（XRD）,对CSH的结构形貌、材料性能进行评价.结果表明,各因素对合成材料吸附性能的影响顺序为：表面活性剂种类 > 表面活性剂用量 > Ca/Si;最优制备条件为：Ca/Si=1：1,以聚乙二醇（PEG）为表面活性剂,表面活性剂添加量为2%;表面活性剂的添加能显著提高材料的吸附性能,最优条件下制备的介孔硅酸钙对Cd²⁺的饱和吸附容量高达687.71 mg·g^-1,吸附等温线符合Langmiur模型;合成的水化硅酸钙为介孔结构,为狭缝孔,呈纳米花状,比表面积为333.47 m²·g^-1,BJH孔径为10.9 nm,孔隙度为2.199 cm³·g^-1;巨大的比表面积、高孔隙度、表面丰富的活性—OH及材料富含可交换态Ca²⁺,以及能与Cd²⁺发生吸附沉淀、表面络合和离子交换,致使其具有优异的吸附性能,有望为Cd²⁺污染水体治理和土壤修复提供潜在优势新材料.     

载铜蒙脱石对大肠杆菌K88吸附性能的研究

以蒙脱石(MMT)和硫酸铜为主要原料,制备了载铜蒙脱石(MMT-Cu),并对MMT-Cu吸附大肠杆菌K88的能力进行比较研究.结果表明:MMT和MMT-Cu对大肠杆菌K88均有较强的吸附作用,但载铜后蒙脱石吸附大肠杆菌的能力明显增强.细菌与吸附材料作用90min后可达到吸附平衡.介质pH值、离子强度和吸附温度对MMT和MMT-Cu吸附细菌的能力均有不同程度的影响.     

膨润土(蒙脱石)在城市环境治理中的应用

现代城市地质环境日益恶化。环境污染日趋严重。粘土矿物因具有特殊的层问域而具有吸附作用、离子交换作用等性质，在治理城市环境污染、净化城市空间等方面发挥着重要的作用。本文对利用膨润土(蒙脱石)在治理城市垃圾产生的渗滤液污染、修复和净化城市污染水体中的研究现状进行了综述。