凹凸棒石粘土资源化现状研究

凹凸棒石是一种具有层链状结构，含水富镁（铝）的硅盐粘土矿物。本文结合国内外相关资料，从应用角度分析了凹凸棒石粘土的理化特性，综述了国内凹凸棒石粘土的应用现状，并提出了加强对凹凸棒石研究应用的几点建议。     

利用马铃薯淀粉废水处理沉淀物制备高吸水性树脂的研究

利用凹凸棒和膨润土混合黏土处理马铃薯淀粉废水,COD去除率可达52.8%,然后以马铃薯淀粉废水处理沉淀物为主要原料,采用水溶液聚合法合成高吸水性树脂,研究了中和度、沉淀物量、交联剂量、引发剂量等因素对吸水性树脂吸水倍率的影响。实验结果表明:当中和度50%、处理沉淀物8 g、交联剂0.015 g、引发剂0.15 g时,吸蒸馏水倍率可达793 g/g,吸自来水倍率可达227 g/g。     

强力霉素在凹凸棒土上的吸附行为

通过等温吸附平衡法研究了强力霉素在凹凸棒土上的吸附行为,考察了pH、反应时间、离子强度和离子类型等因素对吸附的影响,探讨了吸附机理.结果表明,pH=8.5时,饱和吸附容量最大,为293.35μmol.g-1;强力霉素在凹凸棒土上的吸附可用Langmuir型等温方程和准二级动力学方程很好地拟合;离子强度对强力霉素的吸附影响不是很明显;0.05 mol.L-1NaOH能显著地将强力霉素从凹凸棒土上解吸下来.红外表征结果说明凹凸棒土对强力霉素的吸附可能是化学吸附,酸性条件下,强力霉素主要通过阳离子交换、静电作用、氢键作用等吸附在凹凸棒土上,部分H+可能通过强力霉素质子化吸附到凹凸棒土上.弱碱性条件下主要通过水桥接,与凹凸棒土层间阳离子配位以及结合于凹凸棒土边缘吸附位点达到吸附.     

热改性凹土钝化底泥对水体磷的吸附特征研究

基于前期选择的廉价热处理富钙凹土为依据,通过向底泥中添加不同比例的热处理富钙凹土,研究材料添加后底泥对磷的吸附及对底泥磷的转化特征.结果表明,添加材料后会显著增强底泥对磷的固持能力和吸附速率,其中5%~20%的材料添加会增加底泥的磷最大吸附量1.5~2.0倍,吸附速率增加1.7~3.7倍.材料添加后的底泥具有较强的抗干扰能力,其中pH值、NO₃^-以及HCO₃^-对磷吸附的干扰作用明显减弱,而SO₄^2-和SiO₃^2-依然会对添加材料底泥产生较大的影响.磷形态分析表明,材料添加可以将可移动磷转化为Al-P和Ca-P,增加了底泥中惰性磷的比例,由此会显著降低底泥磷向上覆水体的释放.以上研究结果表明,热处理富钙凹土是湖泊富营养化控制的一种有效材料,可以用于底泥磷释放的控制.     

改性凹凸棒土吸附处理PAM废水研究

以丙烯酰胺(PAM)为目标污染物,研究了改性凹凸棒土对PAM的吸附性能、吸附过程的影响因素以及吸附完成后的再生问题。研究表明,250mg/L的PAM溶液振荡吸附1h后,酸改性凹凸棒土的吸附效率高于提纯和热改性凹凸棒土,达90.08%。在250mg/L的PAM溶液投加酸改性凹凸棒土进行振荡吸附试验,吸附时间为45min,试验结果表明,酸改性凹凸棒土的最佳投加量为1g/L;吸附过程最佳pH范围是4～6;吸附过程为放热过程。以5%、10%和15%的氢氧化钠溶液作为脱附剂进行再生试验,随着氢氧化钠溶液浓度的提高,再生效率逐渐提高。但是,再生效率提高的幅度减小,浓度为10%和15%的氢氧化钠溶液的再生效率差别不大。以10%的氢氧化钠溶液作为脱附剂时,最经济的再生次数为5次。     

脱除H2S用铁/凹凸棒石的优化制备及性能评价

用均相沉淀法制备了铁/凹凸棒石复合物用于H2S的脱除.考察了反应物配比、反应时间和反应温度对铁转化率、体系pH值和Fe3+浓度变化的影响;用透射电镜对不同条件制得的脱硫剂的形貌进行了表征,以模拟工业尾气为气源做H2S动态吸附实验.结果表明,体系pH值的上升是Fe3+完全沉淀的标志;体系OH-浓度主要受反应温度的影响,升高反应液温度有利于提高铁转化率,而反应物配比对其影响不大;升高温度会使沉淀速度过快,引起凹凸棒石表面铁分散性下降,形貌发生变化,导致脱硫剂性能下降.     

凹凸棒复合滤料生物过滤去除Fe2＋性能研究

利用凹凸棒复合滤料良好的吸附和生物挂膜性能对普通滤池进行生物强化,研究生物过滤对原水中Fe2＋的去除效果及影响因素。实验结果表明：原水溶解氧在3 mg/L左右,Fe2＋的去除率达到90%以上;温度在13.9℃-22.3℃时,Fe2＋去除率达到93%以上;滤速越低,生物过滤对Fe2＋的去除率越高,4 m/h为本实验研究的最佳水力负荷;原水中Fe2＋浓度在2 mg/L以下时,出水的Fe2＋浓度可以达到0.15 mg/L以下。反冲洗对生物过滤去除Fe2＋的影响较小,去除率在冲洗2 h后能够恢复到冲洗前的水平。     

凹凸棒石/氧化锌纳米复合材料对亚甲基蓝的吸附性能

采用化学沉淀法在凹凸棒石的表面负载纳米氧化锌合成了凹凸棒石/氧化锌(ATP/ZnO)纳米复合材料.同时,研究了亚甲基蓝在纳米复合材料上的吸附行为,并从热力学和动力学角度探讨了吸附作用机理.吸附实验表明:纳米复合材料对亚甲基蓝有优异的吸附能力;纳米复合材料对亚甲基蓝的吸附热力学符合Langmuir等温吸附方程,最大吸附量可达110.50mg·g-1,吸附焓变为18.69kJ·mol-1,吸附自由能变为-33.06～-22.74kJ·mol-1,吸附熵变约为146J.mol-1.K-1,是一个自发的吸热过程;纳米复合材料对亚甲基蓝的吸附动力学符合准二级动力学方程,速率常数随着溶液初始浓度的提高而下降.     

凹凸棒复合滤料去除水中Cr（Ⅵ）试验研究

通过静态和动态吸附实验,研究了凹凸棒复合滤料对水中Cr（Ⅵ）的去除效果。静态实验结果表明,在实验范围内,凹凸棒复合滤料对Cr（Ⅵ）的吸附可以用Langmuir和Freundlich吸附等温方程来描述,但更符合Freundlich方程,相关系数为0.989 2;动态实验结果表明,随着pH值、水力负荷和进水浓度的增加,凹凸棒复合滤料对Cr（Ⅵ）的吸附率呈下降趋势。     

凹凸棒土复合催化剂的制备及对零价汞催化氧化性能的影响

以天然的凹凸棒土(ATP)为原料,通过溶胶凝胶法(Sol-gel)、水热法、离子液体熔盐法与不同金属化合物(Fe2O3,Ce O2,Fe VO4,Ce VO4)复合制备催化剂。结果表明,Sol-gel、离子液体熔盐法制得的催化剂对Hg0的催化氧化效果较好,尤以Ce化合物改性ATP催化效果更佳。