海泡石、膨润土改性壳聚糖对景观水絮凝效果的研究

壳聚糖及海泡石、膨润土均是纯天然、无害物质,利用海泡石、膨润土等粘土改性壳聚糖制备生态絮凝剂是絮凝剂发展的重要方向,将其应用于景观水的治理,可以有效地改善景观水的观赏性.以苏州艺圃园林景观水为例,研究了两种改性絮凝剂的絮凝效果.苏州艺圃园林景观水内藻类以绿藻Chlorphyta为主,鉴于景观水的特殊观赏性,以浊度大小设定正交试验,得出了投放量、配比、醋酸用量、搅拌时间的最优值.试验证明海泡石、膨润土均对壳聚糖絮凝产生矾花的密实度和分形维数[1]有明显的增强效果,膨润土效果略好,克服了壳聚糖分子量较小、吸附架桥能力差、矾花不够密实的缺点.在最优条件下,这两种改性后的絮凝剂可使水样浊度降至5 NTU以下,叶绿素a的去除率达93％以上,明显好于单独使用壳聚糖絮凝剂的情况.随原水浊度的增加,浊度去除率缓慢减小,pH值在7.5～8.5之间浊度去除率最高,温度对絮凝效果影响不大.试验表明壳聚糖及海泡石、膨润土两种改性絮凝剂对景观水的治理和生态絮凝剂的制备具有指导意义.     

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。     

EDTA络合铜在无机柱撑膨润土上的吸附研究

利用天然膨润土、羟基铁和羟基铁铝柱撑膨润土,进行吸附EDTA络合铜离子(EDTA-Cu)的实验.研究了溶液中EDTA与Cu2 摩尔比、pH值、吸附时间对吸附过程的影响和吸附等温线的变化规律.结果表明,达到吸附平衡的时间为1 h;pH值对天然膨润土的吸附影响甚小,柱撑膨润土的最佳吸附pH在6～8之间;膨润土的分配系数随着溶液中EDTA与Cu2 的摩尔比的增加而减少,当摩尔比＞2后,分配系数趋于稳定;柱撑膨润土羟基吸附位的活性是决定吸附性能的关键因素;吸附过程符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,吸附容量的大小和吸附作用强弱的顺序为:羟基铁铝膨润土＞羟基铁膨润土＞天然膨润土.     

铁镍改性膨润土对废水中有机污染物的吸附性能研究

以钠基膨润土为原料,制备了铁镍无机改性土和铁镍有机复合改性土,并应用于造纸废水的处理,探讨了改性土用量、废水pH值、搅拌时间等因素对COD去除率的影响,通过正交实验对实验条件进行了优化.结果表明:铁镍有机复合改性土和铁镍元机改性土对废水的处理效果明显好于原土;膨润土的用量、废水的pH对COD的去除率影响较大;对于铁镍无机改性土,吸附剂用量为12g/L,溶液pH=2,吸附时间为10 min时,对废水中COD的去除率为54.06%;对于铁镍有机复合改性土,吸附剂用量为14g/L,溶液pH=3,吸附时间为20 min时,对废水中COD的去除率为70.10%.     

负载壳聚糖膨润土的制备及其吸附性能的影响

以天然膨润土和壳聚糖为原料,制得一种新型水处理剂——负载壳聚糖膨润土,研究了制备条件对酸性大红印染废水处理效果的影响。实验表明,当壳聚糖的浓度为30 g/L、膨润土质量与壳聚糖溶液体积之比为0.7、浸泡时间80 min、微烘时间15 min时,壳聚糖改性膨润土对酸性大红印染废水的脱色率可达97%。对改性土进行比表面积测定、电镜扫描及X-射线衍射等结构特性分析,证明壳聚糖的引入改变了膨润土在水中的分散状态,增强了其对污染物的吸附和离子交换能力。     

混合土物理性质试验研究∗

土体的物理性质与力学性状之间存在一定的联系,研究不同混合比例的混合土的物理性状变化,对于快速测定混合土体的力学参数有很大的帮助.通过对两种原始黏土及人工配制的五种不同混合比例的混合土的物理性质进行研究,探讨混合土的颗粒粒径分布、土粒密度、液限以及塑性指数随混合比例的变化规律.研究结果表明:原始土的性质对混合土体的基本物理性质产生重要的影响.混合土的颗粒粒径分布和土粒密度按混合比例成比例的发生变化,随着混合土中膨润土百分含量的增加,其黏粒含量线性增加,粉粒含量线性减小,砂粒含量线性减小;混合土的液限与塑性指数的变化规律一致,以非线性的方式随着混合土混合比例的变化而变化,其中在混合土中含有膨润土的情况下,这种变化趋势更加明显.     

天然黏土矿物原位钝化修复镉污染土壤的研究

采用盆栽试验,研究了海泡石、膨润土和高岭土对镉污染土壤的钝化修复作用.结果表明,投加3种天然黏土矿物均未能显著提高油菜的生物量,但从变化趋势来看,海泡石处理的增产作用优于高岭土和膨润土处理.供试矿物均能有效降低油菜体内Cd质量比,其中海泡石处理对油菜地上部Cd质量比降低效果最为显著,降低率最大为27.88%; 而膨润土处理对油菜根部Cd质量比降低效果最好,降低率最大为25.94%; 高岭土对油菜体内Cd质量比的降低效果最差.投加海泡石显著提高土壤pH值,使土壤有效态Cd质量比显著降低; 而添加高岭土则使土壤pH值略有下降,对土壤有效态Cd质量比无显著影响; 投加膨润土对土壤pH值无显著影响,但可以显著降低土壤有效态Cd质量比.施加海泡石和膨润土后,土壤交换态和碳酸盐结合态Cd质量比显著降低,残渣态Cd质量比显著升高; 而施用高岭土仅使碳酸盐结合态Cd质量比显著升高.综合试验结果,3种天然黏土矿物钝化修复土壤Cd污染的能力从大到小依次为海泡石、膨润土、高岭土.     

不同表面活性剂改性有机膨润土的稳定性研究

文章利用CTMAB、DTMAB、CPB、DPB四种表面活性剂对膨润土进行了有机改性,并研究了改性后各有机膨润土在不同条件下的稳定性。实验结果表明,在同一影响因素下,CTMAB、CPB长碳链表面活性剂改性后的有机膨润土的稳定性较好,而DTMAB、DPB短碳链表面活性剂改性后的有机膨润土的稳定性较差。振荡时间、振荡强度,温度对有机膨润土的稳定性基本没有影响。超声波和pH处理可使有机膨润土的稳定性有所降低。随着处理溶液中NaCl、CaCl2浓度的提高,表面活性剂的烷基链含12个碳原子的改性有机膨润土的稳定性呈现先下降后逐渐上升的趋势。溶液中NaCl和CaCl2的浓度对烷基链含16个碳原子的表面活性剂改性的有机土的稳定性影响不大。     

水相环境中pH与离子对~(239)Pu在膨润土中的吸附影响

为了研究回填材料膨润土对放射性核素的吸附行为,通过静态吸附试验,研究了在不同影响条件下,钙基膨润土、钠基膨润土、漂白土对Pu的吸附特征,并对其影响机理进行讨论。结果表明:钙基土的吸附能力最强,钠基土次之,漂白土最弱;蒙脱石表面羟基官能团的变化,使膨润土的吸附能力随着水相pH值的增大而增强;配合反应的发生,使膨润土吸附能力随着CO32-浓度的增大而减弱;水解作用以及Fe3+形成带正电荷的粒胶与钚水解产物结合,使膨润土吸附能力随着Fe3+浓度的增大而减弱。     

磷酸根和镉离子在羟基铁改性膨润土表面的协同吸附机制研究

聚合羟基金属-粘土矿物复合物广泛存在于自然环境中,对重金属阳离子和含氧酸根阴离子均有很好的吸附能力,因此对这些化合物的环境迁移过程及污染控制具有重要影响.研究采用FeCl₃和Na₂CO₃共同改性膨润土,制备了羟基铁－膨润土复合物（HyFe-Bent）.XRD和孔结构分析结果发现,HyFe-Bent的d₀₀₁由原土的1.52 nm增加到1.81 nm,比表面积由原土的52.2 m²·g^-1增大到108.4 m²·g^-1.将HyFe-Bent用于同时吸附水中磷酸根（P）和镉离子（Cd）,结果表明,在实验条件下P和Cd在HyFe-Bent上表现出明显的协同吸附效应,溶液pH升高可促进Cd的吸附但降低P的吸附.此外研究了P和Cd吸附次序对它们吸附性能的影响：在先吸附P的体系中两种物质的吸附性能与同时吸附体系相当,而在先吸附Cd的体系中吸附性能则明显低于同时吸附体系.由此提出P和Cd协同吸附的原理是多种吸附机制共存：除了配体交换和离子交换作用,它们在HyFe-Bent表面还发生了表面沉淀作用,可能形成了Fe-P-Cd三元络合产物.论文研究结果可为了解重金属和含氧酸根复合体系的环境行为及污染控制提供新信息.